遠程溫室大棚智能控制系統的設計研究

[摘 要] 在遠程溫室大棚智能控制系統中，主要以單片機為基礎核心，利用各種傳感器實時收集溫室大棚中的各項指標信息，然后利用單片機自動控制、調節、分析和處理各項數據，這樣就能有效地避免一些環境因素對生物生長造成影響，例如光照、溫度、濕度等，從而促使其獲得更高的產量和質量。對遠程溫室大棚智能控制系統的設計做了詳細的研究和闡述。

[關 鍵 詞] 溫室大棚；遠程智能控制系統；設計；研究

[中圖分類號] TP13 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2016）33-0126-01

一、遠程溫室大棚智能控制系統的總體設計

遠程溫室大棚智能控制系統總體設計過程中，主要是以計算機的上位機以及單片機的下位機等為核心構成系統的整體。其中，下位機主要是由執行機構、單片機以及傳感器系統等構成。在溫室智能控制系統中，傳感器系統是其檢測輸入的模塊，即對各項環境參數進行檢測，并將其適當地轉換成溫室智能控制要求的各種電信號，而傳感器獲取環境參數的準確性，則直接關系著整個系統測量與控制的精度。而系統中的單片機則包括五大模塊，即主控、數據通信、數據顯示、輸出控制以及數據采集等模塊，因而單片機具有上傳、顯示、存儲以及采集溫室環境參數等功能，這樣就能達到統一管理溫室環境資源的效果。而執行機構則主要包括自動卷簾、風電機、加濕閥以及加熱法等設備，執行機構一般通過單片機進行控制，這樣就能啟動一些相關的調控設備，例如遮陽補光、降溫、加溫等，從而對溫室大棚中的環境以及氣候等進行合理的調節。

二、遠程溫室大棚智能控制系統的模塊設計

（一）單片機

遠程溫室大棚智能控制系統中，其核心單片機為STC12C5A

60S2，且其內核為單片機8501，而在此前提條件下，該系統還增加了許多其他的功能。在核心單片機中，其內部具有復位的專用電路，這個電路集成了MAX810，同時也獲得了P4口的功能，而C0H則為P4口的地址。在外部中斷支持模式中，一般具有計時器喚醒、內部掉電專用喚醒、低電平喚醒以及下降沿喚醒等。另外在單片機中，其具有一定的轉換以及集成A/D的功能，一般是在P1口進行轉換，且A/D轉換器為高速的8路10位，其轉換的速度能夠達到每秒25萬次，因而具有低功耗、轉換高速等優點，非常適合用作該系統設計的主控芯片。

（二）傳感器

在該系統設計的過程中，其涉及的傳感器主要有四種，即溫濕度傳感器、土壤濕度傳感器、光照強度傳感器以及煙霧傳感器等。其中，溫濕度傳感器為DHT11數字式符合傳感器；而土壤濕度傳感器則采用的是簡易的YL-69型；光照強度傳感器則主要采用的原裝芯片BH1750FVI的ROHM；而煙霧傳感器則主要采用的是MQ-2氣體傳感器。

（三）藍牙模塊

在該遠程智能控制系統中，一種無線電技術獲得了良好的應用，即藍牙技術。該技術有利于通信終端設備相互之間實現簡化通信，這樣一來就能迅速高效地傳輸各項數據，一般通過藍牙模塊傳輸數據的速率能夠達到1Mb/S。在該智能控制系統設計中，采用的藍牙模塊為HC-06，其內部設置有2.3GHz的天線，可以靈活地調節功率，通常其靈敏度能夠達到80dBm，因而非常適合該系統的標準要求。

（四）液晶顯示模塊

在該系統的設計中，液晶顯示器Nokia5110一般使用模塊LPH7366，這種模塊特點較多，即能夠顯示四行漢字，具有84×84的LCD點陣，與主處理器之間可以通過串行接口完成通信，它主要有9條信號線，包括地在內和電源信號線等。另外其還能實現多種串行之間的協議通信，能夠實現顯示數據的全速寫入，傳輸速率達到了4Mbps，因此無需花費時間等待。

三、遠程溫室大棚智能控制系統的軟件設計

在設計該系統軟件的過程中，采用的主要是C語言編程模塊化方式，并將整個系統的功能劃分成各個模塊。在單獨設計、調試、編程以及完成各個模塊之后，再對它們進行總體的聯調。遠程溫室大棚智能控制系統由主程序、按鍵掃描、系統初始化、信號采集、通信、報警、控制以及顯示等子程序組成。

綜上所述，通過對遠程溫室大棚智能控制系統的設計研究，可以看出，該系統的設計與使用，能夠有效地采集溫室大棚中的各種環境參數，例如光照量、濕度、溫度等，并能利用核心單片機對這些參數進行適當的調節和控制，這樣就能創造出最佳的溫室大棚生態環境，從而有利于生物的生長發育。

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