淺談數字化溫室大棚管理系統

趙盼盼 崔苗苗

【摘要】近年來，農業溫室大棚種植為人們的生活帶來了極大的便利，得到了迅速的推廣和應用。種植環境對作物的生產有很大的影響，傳統的人工控制方式難以達到科學合理的要求。本文基于單片機，運用數字技術并結合軟件技術研發一種適合中小規模溫室大棚使用的數字化溫室大棚管理系統。

【關鍵詞】數字化溫室 大棚單片機

一、前言

我國作為一個農業大國，農業產量在我國經濟結構中占有一定分量。隨著科學技術的不斷發展，人們生活品質的提高，我國農業科技化也變得尤為重要。溫室大棚能夠讓農作物在適宜的環境下生長，使農作物脫離了自然環境的限制，滿足了人們對各季農作物的需求。傳統的人工測量方法，無法準確實時測量影響農作物生長的溫度、土壤濕度、空氣濕度，二氧化碳濃度、光照度的數據，勞動強度大且效率低。數字化溫室大棚管理系統基于單片機技術結合數字技術、無線通信技術能夠準確測得數據，及時調節環境，減少人工管理帶來的損失。

二、工作原理

1. 硬件技術

a.系統控制核心采用ATMEL公司生產的AT89C51，主要模塊有：測量模塊，人機交互模塊，Wi-Fi模塊。系統結構示意圖如圖1所示：

b.針對溫室大棚內幾種重要的環境因子測量，選用不同的傳感器獲得準確的數據。

傳感器選擇如下：

環境溫度實時測量：DS18B20溫度傳感器

空氣濕度定時測量：DHT11

土壤濕度定時測量：土壤濕度傳感器模塊

二氧化碳濃度定時測量：二氧化碳傳感器濃度模塊

光照度定時測量：BH1750FVI

c.為了實現各個設備之間的無線連接，選用2.4GHz的WIFI模塊來進行無線數據傳輸。

2.相關設備的控制

各種對溫室大棚內環境因子具有調節作用的被控制設備的控制采用弱電控制強電的方法來進行控制。

3.軟件技術

系統實踐前首先進行功能模擬測試。采用Proteus進行單片機和電路仿真，程序文件采用Keil C51編寫，將程序文件導入虛擬單片機中進行系統的仿真與調試。

三、工作流程圖

工作流程圖如下圖2所示：

四、數字化溫室大棚管理系統的優勢

1.數字化溫室大棚管理系統的所有設備之間采用無線連接，安裝和拆除方便，無需對溫室大棚結構做特殊改動，減少安裝成本。

2. 采用多點檢測，統一管理，覆蓋范圍廣，減少因個別區域出現異常而導致的誤操作。

3. 提供友好的人機交互界面，可根據不同作物設置不同的溫濕度范圍，提高了系統的適應能力。

五、結語

數字化溫室大棚管理系統進行一體化檢測監控和管理，成本低廉，適用于城鄉中小規模的溫室大棚，有效的解決了傳統人工控制的缺陷，節省了大量的勞動成本，具有較強的實用性。

【參考文獻】

[1]鐘新平. 基于單片機的溫室大棚環境參數自動控制系統[D].廣西大學，2011.

[2]劉曉惠. 基于無線技術的溫室農業大棚智能控制的研究[D].武漢工業學院，2012.