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温室测控系统的设计与实现
资料介绍
由模拟温湿度传感器以及A/D转换器组成的温室测控系统，因其自身结构的局限性，已经不能适应现代农业的发展需求。伴随着科技的发展，社会的进步，以及人类对于高品质作物需求不断提升，规模化、现代化、智能化的温室是现代温室的发展方向。在作物生长过程中，对于生长过程影响较大的因素为温度和湿度，设计一种可以精确测量温室温度、湿度，同时根据作物生长条件可以控制相应环境因子的测控系统具有十分重要的意义。
本课题在系统硬件设计过程中采用上位机、通讯主机加下位机的模式。将搭载Windows操作系统的PC机作为系统的上位机，用于显示下位机采集的温度、湿度信息，同时通过发送命令控制下位机开启和关闭加热器、风扇等控制设备;通讯主机是下位机和上位机传输信息的电平转换电路，通过RS-232与上位机相连，RS-485与各下位机相连;下位机采用以飞思卡尔MC9S12XS128单片机作为主控核心，以DS128B20温度传感器，HM1500湿度传感器作为检测原件，以继电器作为外围控制单元，用于实现温室现场内温度、湿度的采集、传输以及控制功能。并且对硬件电路设计的电磁兼容性进行了相关研究。
本课题在软件编程过程中采用模块化和结构化相融合的编程思想，主要分为主层结构和子层结构。上位机采用VC+6.0进行编写，实现温室温湿度的实时显示，对应控制设备的开启与关闭，以及温湿度曲线显示等功能。在飞思卡尔的Code Warrior编译环境中编写下位机程序，同时对温室内相关控制算法进行了研究，采用PID控制和模糊控制相融合的模糊自整定PID控制算法，并运用MATLAB对其进行了仿真分析，相比于传统PID此算法在超调量以及稳定时间有明显改进。通过对系统的整体调试，实践证明本系统可以精确测量温室内的温湿度，并且扩展性良好，成本低，性价比高。
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