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低成本温室环境智能监控系统设计

更新时间：2020-03-01 18:37:01 大小：3M 上传用户：zhiyao6 查看TA发布的资源 标签：智能监控系统 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

我国人多地少，气候条件恶劣，为了实现农作物的优质、高效和高产，开发和研制温室环境智能监控系统是十分必要的；我国农业用户购买能力有限，而市场上现有的温室环境智能监控系统或控制器产品成本高、价格贵、控制决策较为简单、对温室环境的调节能力有限。针对这些问题，本文提出并设计了一种低价位、低成本、实用型的温室环境智能监控系统。根据温室内影响作物生长的环境因子，即温度、湿度、光照和二氧化碳环境的条件、控制特点和控制方法，提出了适合本系统的环境因子控制方案；考虑到不同用户的不同要求，本温室环境监控系统设计了四种组成模式，用户可以根据实际需要，选择合适的模式。本文以MSP430F499超低功耗单片机为核心，设计了通用智能终端和智能温湿度传感器，重点介绍了该终端和传感器的任务、硬件、软件以及控制算法的设计与实现。硬件方面，介绍了系统各个部分的设计思想、原理电路以及抗干扰方法，并给出了系统总硬件原理图；另外，为了实现系统的低成本和低功耗，在满足设计要求的前提下，尽可能选用了价格低廉和低功耗的元器件。软件方面，采用了时间触发的混合调度器模式设计，对系统各个任务进行了设计，并给出了系统软件低功耗设计方法。本文的另一个重点是RS-485多机通信设计。在比较了现有常用通信总线的基础上，考虑到RS-485总线廉价、开发周期短、通信协议自定、便于扩展和维护的特点，选择了RS-485作为通信总线，设计了485通信接口硬件，定义了串行通信协议，介绍了用MSP430F499单片机和VB软件实现485多机通信的原理和方法，进行了PC机侧和单片机侧的通信程序设计，并给出了通信抗干扰的方法。由于采用传统的PID控制算法控制温室内温湿度效果不理想，本系统中智能温湿度传感器采用模糊控制算法进行温湿度控制，并以温室夏季降温模糊控制为例，详细介绍了模糊控制算法的设计与实现。由于上位机功能是根据实际情况或用户需求不断更新的，本文从监控系统的最少功能需求出发，进行了上位PC机设计。本文根据所设计系统的功能，设计、安装并调试了通用智能终端、智能温湿度传感器的实验装置，并依据485通信组成了监控系统。在此基础上，通过大量的实验验证，证明本系统的原理设计是正...