样几个发展阶段。传统的控制方式，很难模拟出植物生长所需要的环境，也难以对相互作用着的环境因子进行及时的调节。进入世纪年代，计算机技术迅速发展并且价格大幅下降，使得计算机控制系统成为温室环境控制系统的主流。美国是发明计算机最早的国家，也是将计算机应用于温室控制和管理最早最多的国家之，温室综合环境控制技术水平非常高。系统对温室内环境状况包括气温水温土壤温度管道温度保温幕状况通窗状况泵工作状况浓度等温室外环境状况包括大气温度太阳辐射强度风向风速相对湿度等进行监控与调节，提高了决策水平，减轻了技术管理的难度和工作量，为种植带来了很大方便，同时也给种植者带来了可观的经济效益。荷兰是世界上温室环境智能控制系统最为先进的国家，集成化的工业技术在设施农业中被广泛应用。目前，荷兰有超过的温室拥有环境智能控制系统。系统通过人机交互界面进行参数设置和必要的信息显示，可绘制出历史数据曲线实时测量的数据曲线，可以进行设定的时间段内的数据查询，并能直接在上位机软件进行操作，实现上位机与下位机之间的通信。上位机软件集信息显示参数设置控制等功能于体，能够很好地完成温室内环境因子的控制和管理。以色列的温室设备材料滴灌技术种植技术及养殖品种的开发和培育均属世界流，尤其在设施灌溉技术方面处于世界领先地位，其高效节水灌溉系统可把设施土壤的盐渍化程度控制在很低水平。日本是世界上温室面积最大的国家,其温室智能控制系统可以将温度湿度二氧化碳浓度和肥料等环境因子控制在最适合植物生长发育的水平上，所开发的设施栽培计算机控制系统可以比较全面地对设施内栽培植物所需环境进行多因素监测与控制。日本还是世界上温室果树栽培面积最大技术最先进的国家，也是世界上最先采用工业成套设备从事鱼类养殖的国家之。近年来，国外信息技术遥感技术航空航天技术在农业领域的不断应用，推动温室自动控制技术朝着标准化智能化网络化系统化的方向迅猛发展。农业设施工厂化已成为世界各国农业的重要标志，智能温室自动监控系统已经普遍应用。中国农业大学硕士学位论文第章绪论国内研究现状我国温室种植的历史源远流长，是温室的发源地之，早在秦汉时期就有了采用保护措施种植作物的记载。公元前年西汉时期，出现了类似温室的生产场所，唐朝就可以利用地热资源种植蔬菜，明朝的温室蔬菜生产已具相当的规模，清朝出现的种戳立油纸糊纸简易温室，则被视现代温室的最初形态。我国近代温室开始于世纪年代的冬季不加温日光温室后被命名为鞍山式温室，世纪年代末年代初，通过技术的引进和消化吸收，我国的温室产业开始了工业化进程，至世纪年代末，已初步形成了温室工程技术体系。进入世纪年代，国家加大了对农业科技的投入，我国温室产业进入了个高速发展期，温室逐步向规模化集约化和科学化方向发展,技术水平有了大幅度提高。进入世纪之后，随着国家相关科研项目的启动,在学习借鉴吸收消化国外先进技术成果的基础上,中国的温室技术，尤其是温室环境自动监控技术有了较快发展,种植面积和控制水平不断提高。截至年,全国温室面积为，其中日光温室和连栋温室面积，大棚面积，中小棚面积。与此同时,我国温室环境监控系统的研发也有了突破性进展,初步形成了具有中国特色的温室产业与技术体系,温室工程的总体水平有了明显提高,取得了可观的经济社会和生态效益。我国的温室自动控制技术研究开始于世纪年代，年代初期，中国农业科学院农业气象研究所和蔬菜花卉研究所研制开发了基于操作系统的温室控制与管理系统年代中后期，江苏理工大学毛罕平教授等研制开发了可以对营养液系统温度光照等环境因子进行控制的温室软硬件控制系统，是当时温室计算机控制系统国产化较为典型的研究成果。年代末，河北职业技术师范学院的闫忠文等研制的蔬菜大棚温湿度测量系统可以对温室内的温湿度进行实时检测与控制中科院合肥智能机械研究所研制了农业专家系统开发环境系列软件和智能温室自动控制系统中国农业大学研制成功型分布式温室环境监控计算机管理系统，在国内处于领先水平河南省农科院自动化控制中心研制出型智能化温室自动控制系统。年，十五攻关项目温室环境智能控制关键技术与开发启动，中国农业大学研发的基于总线的温室控制系统在北京市顺义农业技术示范区进行了为期两年的运行和测试，达到预期效果江苏大学研制了多种型号温室自动控制系统，可以适应我国不同地区对环境控制的不同要求深圳市数据通信局蜂窝数字分组数据环境监控示范系统在温室自动控制领域也有很好的应用效果北京市农业机械研究所研发的节能日光温室可以适应不同领域不同地域对温室的需求并且研制出了现代化温室环境智能警窗口就创建成功了。双击报警窗口，弹出报警窗口配置属性页，可以进行操作属性条件属性等设置。事件与报警要正确显示，需要设置报警组。在组态王工程浏览器的目录树中选择数据库报警组，双击右侧的请双击这儿进入对话框。弹出报警组定义对话框，点击按钮在当前选择的报警组节点下增加个报警组。在使用报警功能前，必须先要对变量的报警属性和操作事件进行定义。在组态王工程浏览器数据库数据词典中新建个变量或选择个原有变量双击它，在弹出的定义变量对话框上选择报警定义属性页，进行报警定义在组态王数据词典中新建变量操作事件，选择定义变量的记录和安全区属性页，可以实现对事件的定义，包括用户登录事件应用程序时间工作站事件等。上位机监控软件与下位机系统的串口通讯串行接口技术简单成熟，性能可靠，价格低廉所要求的软硬件开发环境都很低，广泛应用于计算机及相关领域，目前，实现组态王与单片机的串口通讯有等多种通信方式，组态王提供了通用单片机的驱动程序，较之自行开发的驱动，运行稳定可靠，因此系统采用协议进行通讯。中国农业大学硕士学位论文第五章上位机控制软件设计组态王与单片机的通讯协议设备地址的格式设备地址的格式为。前面的两个字符是设备地址，范围为，此地址为单片机的地址，由单片机中的程序决定后面的个字符是用户设定是否打包，为不打包为打包。寄存器的格式寄存器的格式为。其中代表数据地址，与单片机的数据地址相对应，的范围为。寄存器根据所选数据类型有三种，分别占用个两个，四个字节。其中，型变量对应的寄存器地址为，型变量对应的寄存器地址为，从开始时型变量对应的寄存器地址，同数据区内不可交叉定义不同数据类型的变量，这样可以提高通讯的速度。通讯的命令格式通讯的命令格式为字头设备地址标志数据地址数据字节数数据异或所有字节均为码，其中字头设备地址字节个码，范围为标志字节个码表示读，表示写，表示不打包，表示数据类型为字节，表示数据类型为字，表示数据类型为浮点数数据地址为字节个码，范围为数据字节数为字节个码，范围为数据„为实际的数据转换为码，个数为字节数乘异或为字节个码，表示从设备地址到数据„的异或值为。读命令格式为字头设备地址标志数据地址数据字节数异或下位机应答若正常字头设备地址数据字节数数据„异或若不正常字头设备地址异或写命令格式为字头设备地址标志数据地址数据字节数数据„异或下位机应答若正常字头设备地址异或若不正常中国农业大学硕士学位论文第五章上位机控制软件设计字头设备地址异或定义智能模块设备打开组态王开发的工程后，选择工程浏览器左侧大纲项设备，在工程浏览器右侧用鼠标左键双击新建图标，运行设备配置向导如图所示，选择智能模块单片机通用单片机串口项，单击下步，设置设备名称为，单击下步，选择所连接的串口，单击下步，设置设备地址为单击下步，设置尝试恢复时间和最长恢复时间，单击下步，单击确定，智能模块设备的定义就完成了。图设备配置向导图设置串口双击工程浏览器左侧大纲项设备，弹出设置串口对话框如图所示，可以对波特率数据位奇偶校验停止位通讯超时通信方式进行设置，此处设置的参数须与单片机编程中的通讯参数致。定义变量选择工程浏览器左侧大纲项数据库数据词典，在工程浏览器右侧用鼠标左键双击已创建的变量图标，弹出定义变量对话框如图所示。设置连接设备为，设置寄存器的名称为，设置数据类型和读写属性，系统用到的变量的相关信息如表所示。图定义变量对话框图动画连接的建立建立动画连接如图所示，在光照强度后输入文本，右击该文本，点击动画连接，会弹出动中国农业大学硕士学位论文第五章上位机控制软件设计画连接对话框，点击模拟值输出，弹出模拟值输出连接对话框，点击，弹出选择变量名对话框，选择变量内存光照度，这样就建立了文本与变量之间的连接，文本显示的数值会随着变量数值的变化而变化。另外，在模拟值输出连接对话框内，可以在变量后加运算符号。中国农业大学硕士学位论文第六章系统的调试与运行第六章系统的调试与运行系统的调试分为两个阶段，是模块调试阶段，二是整体联调阶段。模块调试阶段主要侧重对系统串口通讯数据采集报警等模块的调试，整体联调阶段主要是对系统的运行和运行稳定性进行测试，人为设定环境条件，将传感器测得的数据与标准仪器测得数据进行比较，评价系统的响应性能。模块调试阶段串口通讯模块的调试计算机与单片机的连接常用的串口连接器有和两种类型，也有公头和母头之分，机上般只提供连接器，为公头，相应的，单片机连接线上的串口连接器就为母头，个信号针脚如图所示分别承担着不同的功能，其中为信号接收针脚，为信号发送针脚。为信号地线。图串口连接器图串口的简单连接本系统机与单片机之间距离较短，在通信中不需要控制联络信号，只需根线即发送线接收线和信号地线便可实现全双工异步串行通信。图所示是两台串口通信设备之间的最简单连接即三线连接，图中的号接收脚与号发送脚交叉连接是因为在直连方式时，把通信双方都当作数据终端设备看待，双方都可以发送也可以接收。在这种方式下，通信双方的任何方，只要请求发送有效和数据终端准备好有效就能开始发送和接收。计算机串口设置进入我的电脑系统属性，在设备管理器列表中有端口和设备信息，选中通信端口，查看其属性，在端口属性的端口设置选项卡中，将其波特率即每秒位数设为，停止位设为，如图所示。中国农业大学硕士学位论文第六章系统的调试与运行图计算机通信端口设置界面图配置程序界面串口通讯的初步调试使用虚拟串