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基于单片机的大棚智能控制系统设计

时间:2015-07-13 来源:未知 作者:傻傻地鱼 本文字数:962字
摘要

  1 系统的整体框图

  该系统主要通过根据据冬暖式土棚的长度、面积等在冬暖式土棚内合理的设置温湿度传感器的位置,找出最能准确反映冬暖式土棚环境参数的温度采集点。然后将采集到的数据经过智能芯片进行处理,并通过数码管进行显示,当采集的数据不在预先设定的范围内时,报警,通知用户,并自动启动卷帘机、浇灌设备或者加热器等开关设备。冬暖式土棚智能控制系统的结构如下:

  

  2 硬件电路设计

  2.1 温度采集电路

  冬暖式土棚内的温度管理通常分为 9:00-15:00,15:00-19:00,19:00-6:00,6:00-9:00 四个阶段,通常以蔬菜的光合作用的程度、增加同化量来进行划分的。阳光充足时,增加作物的光合作用,增加同化量为主,当阳光量降低时,避免蔬菜养分的过量消耗,设定温度为 20℃到 25℃;在晚上为促进作物同化运转,通常将温度设定为 10 摄氏度,抑制蔬菜呼吸作用,但不能降低到很大,防止作物发生损坏性破坏。因此温度要进行合理的设计。在本系统中我们采用的温度传感器为DS18B20,通常根据大棚面积和长度设置合适的采集电枢,去掉最高温度和最低温度,其余采集数据求和取平均。

  在这里 DS18B20 的供电电压为 5V,在数据总线上需要接上拉电阻,接线形式相对灵活,我们采用的是多点采集的形式,因此我们采用如图 2 的接线方式:在上图中我们只简单给出了三路温度采集的电路,如需扩展,按上图的方式进行串联扩展。

  2.2 湿度控制电路

  湿度传感器采用的是固态聚合物结构的 HS1101,其稳定性好、可靠性高,供电电压需要 10V,其接线图如图 3:湿度传感器通过一千欧的电阻与 TLC555 的输出端相连,HS1101 作为可变电容,通过可变电容的变化直接输出与湿度相关的频率。

  2.3 显示电路

  考虑到亮度及较远的距离看到显示的温度与湿度数值,在冬暖式土棚内采用的是数码管显示的方式,精确到小数点后一位,因此采用六个数码管显示,LED 数码管显示成本低、通过74HC273 锁存器与数码管相连,线路连接简单,在光照较充足的情况下也容易分辨。

  3 软件的设计

  根据作物生长规律,预设定温湿度的值,与采集的实际温湿度值作比较,从而控制各类开关设备动作。流程图如下:

  

  4 结论

  笔者介绍了基于单片机的大棚智能控制系统,采集温湿度精度高,显示亮度好,控制灵活方便,自动化程度高,在实际生产中,可有效解放生产力,提高劳动效率,在农村的推广价值和应用前景非常好,有效的提高了大棚的生产规模。

    相近分类:单片机论文
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