基于DHT-11的溫室園林環境監測系統設計

張天罡，李梓萌

(1.海南師范大學 物理與電子工程學院，?？?570100 2. 愛普生(中國)有限公司，北京 518000)

0 引言

大型溫室具有資金投入少、土地使用效率高，適合實施機械化自動管理和產業化規?；a，有利于對環境進行控制等優點[1]。隨著溫室規模趨于大型化發展，對于設施環境調節和控制控設備及技術要求更高，計算機電子信息技術、農作物栽培管理技術等新技術都將成為未來設施園林研究的熱點[2]。溫室園林主要需求是能夠控制設施內栽培環境因素，提供適合作物生育條件[3]。

1 系統框架設計

園林生態環境監測系統框架如圖1所示。該系統由微控制器模塊、溫濕度傳感器模塊、藍牙模塊、電源模塊以及監測平臺組成。

整個系統工作原理為：微控制器首先通過溫濕度傳感器模塊獲取園林生態環境的溫濕度數據，再通過藍牙無線傳輸模塊將上述數據遠程發送至上位機，進行數據的遠程監控，并在主機上進行數據分析和決策。

2 溫濕度傳感器

本系統選擇DHT-11作為溫濕度傳感器，DHT-11典型應用電路如圖2所示。

圖1 園林生態環境監測系統框架

圖2 DHT-11典型應用電路

DHT-11數字溫濕度傳感器是一款含有已校準數字信號輸出的溫濕度復合傳感器。該產品具有品質卓越、超快響應、抗干擾能力強等優點[4]。校準系數以程序的形式儲存在OTP內存中，傳感器內部在檢測信號的處理過程中要調用這些校準系數。超小的體積、極低的功耗，信號傳輸距離可達20 m以上，使其成為多種工況條件的適用產品甚至最為苛刻的應用場合的最佳選則[5]。

3 軟件設計

系統軟件設計流程如圖3所示。軟件利用labview開發平臺。數據記錄單元的基本流程為，將溫濕度數據分別存入預先設置的數組中，待一組數據全部存入數組后，將數組內的數據寫入電子表格，再將該子程序置于while循環中，并在此while循環中設置200 ms的延時，即可實現每隔200 ms對采集到的數據進行一次監聽，改變預設的延遲時間，即可改變數據記錄頻率。

圖3 上位機流程圖

4 結論

本文進行了溫室園林生態環境監測系統的硬件電路和軟件設計，通過智能硬件技術構建溫濕度智能傳感器，基于短距離無線電技術組網并將數據傳送給上位機，在主機上進行數據分析和決策，完成了對溫度參數采集要先得到現場溫度數據，采用溫度傳感器能完成對農作物生長溫度參數的采集及處理。