TOP45【毕业设计】毕业论文_本科毕业设计--农业温室大棚环境调控与管理系统设计_本科毕业设计论文.doc文档免费在线阅读

通信线路如图所示。

图系统通信线路图主控计算机上位机串行通信过方便灵活的系统配置及功能重组，实现多个温室的控制管理。

由于温室下位机具有异步串行通信接口，通过设计电平转换电路，就可以与上位机联网。

从上位机串口出来的信号，通过转换器转的数据并对控制驱动器进行实时控制主控计算机存储显示控制器传送来的数据，并可以向每个控制器发送控制设定值和其它控制参数，对温室进行监测与控制。

该模式不仅适用于温室群的集中管理，而且能够根据用户需要通兼顾单片机和微机的特点，采用分布式监控系统。

系统总体结构如图所示。

图系统结构图本系统由许多分布在各温室中的控制器下位机和主控计算机上位机组成，每个控制器连接到主控计算机上，处理各种传感器所采集功能强大人机界面友好，能处理很复杂的问题。

在自动化系统中，通常用作中央处理器上位机，接收来自下位机的信息和数据，经处理后在微机界面上显示，并向下位机下达命令，通过下位机对现场实施控制。

本课题扰性及适应环境的能力强。

因而常被用作自动化系统的前端处理器下位机，深入到现场，采集各种数据及信息，进行简单的处理后送至上位机。

同时它也是种控制器，接收上位机下达的命令，对现场实行有关的控制。

微机片机控制系统进行分散控制。

主控室中的机对温室群集中管理。

这种系统在提高工作效率安全舒适性方面有着不可比拟的优越性，是现代温室监控系统的典型模式。

单片机结构简单物美价廉设计与使用方便抗干容量小，不能保存大盘的数据，不利于分析，且人力消耗大。

分布式多单元系统。

该系统主要针对由多个温室构成的温室群地区而提出的，它将机与前面两种系统的优点融为体，每个温室由前沿机气候控制计算机或单机控制个温室单元系统。

这是随单片机的发展而出现的，现已经广泛应用于国内外许多温室中。

它充分利用了单片机的数据传输方便快捷接口通道配置灵活性能稳定可靠价格低廉等优点。

但这种控制结构由于单片机存储，这种控制计算机的外形与机相似，所有的传感器和继电器由电缆与它直接相连，通过显示屏以画面的形式生动地显示温室运行情衫之，并可以存储打印统计分析曲线说明等。

但这种控制系统的价格比较昂贵。

单片比仍有定的差距。

系统组成系统总体结构目前国内外研究开发的温室控制系统，大致可分为以下三种单独式多单元温室系统。

这种控制系统主要利用专门的温室气候控制计算机来检测多个传感器的输入信号及输出控制信号膜温室局部环境调控分析等。

可以看出我国温室设施计算机应用与研究，在总体上正从消化吸收简单应用阶段向实用化综合性应用阶段过渡和发展。

这些无疑对我国的温室发展起了积极的作用，但是与国外先进水平相，模数转换采用插入式数据采集板卡来实现的。

还有许多高等院校科研所都在进行温室控制系统的相关研究，并且许多单位都己建起或将要建起温室控制系统的总体框架，并形成了些控制理论，如王宇欣的高寒地区充气术师范学院的目忠文研制了蔬菜大棚温湿度测量系统，能对大棚内的温湿度进行实时测量与控制。

吉林工业大学于海业马成林等人研制的温室环境温度湿度自动检测系统是以台及其兼容机作为主控机不同领域，研究温室设施计算机控制与管理技术，九五期间，国家科技攻关项目和国家自然科学基金委，均首次增设了工厂化农业设施农业研究项目，并且在项目中加大了计算机应用研究的力度。

年代末河北职业技术不同领域，研究温室设施计算机控制与管理技术，九五期间，国家科技攻关项目和国家自然科学基金委，均首次增设了工厂化农业设施农业研究项目，并且在项目中加大了计算机应用研究的力度。

年代末河北职业技术师范学院的目忠文研制了蔬菜大棚温湿度测量系统，能对大棚内的温湿度进行实时测量与控制。

吉林工业大学于海业马成林等人研制的温室环境温度湿度自动检测系统是以台及其兼容机作为主控机，模数转换采用插入式数据采集板卡来实现的。

还有许多高等院校科研所都在进行温室控制系统的相关研究，并且许多单位都己建起或将要建起温室控制系统的总体框架，并形成了些控制理论，如王宇欣的高寒地区充气膜温室局部环境调控分析等。

可以看出我国温室设施计算机应用与研究，在总体上正从消化吸收简单应用阶段向实用化综合性应用阶段过渡和发展。

这些无疑对我国的温室发展起了积极的作用，但是与国外先进水平相比仍有定的差距。

系统组成系统总体结构目前国内外研究开发的温室控制系统，大致可分为以下三种单独式多单元温室系统。

这种控制系统主要利用专门的温室气候控制计算机来检测多个传感器的输入信号及输出控制信号，这种控制计算机的外形与机相似，所有的传感器和继电器由电缆与它直接相连，通过显示屏以画面的形式生动地显示温室运行情衫之，并可以存储打印统计分析曲线说明等。

但这种控制系统的价格比较昂贵。

单片机控制个温室单元系统。

这是随单片机的发展而出现的，现已经广泛应用于国内外许多温室中。

它充分利用了单片机的数据传输方便快捷接口通道配置灵活性能稳定可靠价格低廉等优点。

但这种控制结构由于单片机存储容量小，不能保存大盘的数据，不利于分析，且人力消耗大。

分布式多单元系统。

该系统主要针对由多个温室构成的温室群地区而提出的，它将机与前面两种系统的优点融为体，每个温室由前沿机气候控制计算机或单片机控制系统进行分散控制。

主控室中的机对温室群集中管理。

这种系统在提高工作效率安全舒适性方面有着不可比拟的优越性，是现代温室监控系统的典型模式。

单片机结构简单物美价廉设计与使用方便抗干扰性及适应环境的能力强。

因而常被用作自动化系统的前端处理器下位机，深入到现场，采集各种数据及信息，进行简单的处理后送至上位机。

同时它也是种控制器，接收上位机下达的命令，对现场实行有关的控制。

微机功能强大人机界面友好，能处理很复杂的问题。

在自动化系统中，通常用作中央处理器上位机，接收来自下位机的信息和数据，经处理后在微机界面上显示，并向下位机下达命令，通过下位机对现场实施控制。

本课题兼顾单片机和微机的特点，采用分布式监控系统。

系统总体结构如图所示。

图系统结构图本系统由许多分布在各温室中的控制器下位机和主控计算机上位机组成，每个控制器连接到主控计算机上，处理各种传感器所采集的数据并对控制驱动器进行实时控制主控计算机存储显示控制器传送来的数据，并可以向每个控制器发送控制设定值和其它控制参数，对温室进行监测与控制。

该模式不仅适用于温室群的集中管理，而且能够根据用户需要通过方便灵活的系统配置及功能重组，实现多个温室的控制管理。

由于温室下位机具有异步串行通信接口，通过设计电平转换电路，就可以与上位机联网。

从上位机串口出来的信号，通过转换器转换成信号，经通信线与各下位机连接，就可实现上位机与各下位机的联网，而且由于的通信距离可以达到米，本系统可以进行远距离的通信。

通信线路如图所示。

图系统通信线路图主控计算机上位机串行通信接口数据采集控制器数据采集控制器数据采集控制器光照传感器湿度传感器温度传感器光控驱动器湿控驱动器温控驱动器上位机下位机下位机下位机转换器口总线各下位机在通信接口上采用具有平衡差动式传输特性的串行接口，其抗干扰性好，可进行千米左右的远距离信号传输。

装在上位机主板插座上的转换器，主要完成上位机与下位机之间数据信号的电平转换工作以及增强上位机串口的带负载能力。

该网络采用的拓扑结构为总线型结构。

信息传输的可靠性高，不存在信息阻塞问题，可通过对总线控制和通信约定来保证在任时刻总线上同时只能有对点通信由主机分配总线的使用权，各从机共享串行总线，从机之间不能直接进行通信。

上位机与下位机之间的通信采用定时查询方式，每台下位机对应各自的机器号，上位机依次呼叫各下位机，下位机检查到上位机发送的地址帧与自己的号码相符时，就发出应答信号，实现二者之间的通信。

这时，即使其它下位机上报数据已准备就绪，也不能与上位机通信，进行数据的传输。

这样，就避免了上下位机通信的冲突，保证了通信的可靠性。

系统总体功能整个系统由上位机进行统调度和管理，每个温室的数据采集和环境控制由各自的下位机来完成。

在运行状态下，上位机实时接收下位机采集来的数据，并将历史数据保存到相应的数据文件中，在计算机的屏幕上，可通过画面的切换来显示各温室实时采集到的数据，系统每次接到数据后，就对屏幕进行刷新，从而使温室管理人员对整个系统的运行情况目了然。

系统的软件由上位机和下位机软件组成。

上位机软件功能采集和发送数据上位机通过通信系统接收各下位机从各温室现场采集的数据，而些需要发送到下位机的数据如参考参数等又通过通信系统传给下位机，使整个监控系统能高效准确及时地传输数据。

实时画面监测系统通过在计算机屏幕上以数据表格显示与实时曲线的配合使用，能从整体和细节两个方面对所有温室的环境进行监测，下位机传送的数据随时刷新显示器上的内容，使模拟显示具有实时性。

实时报警系统运行时可根据各下位机传送来的数据进行分析诊断，对些重要的环境参数，可进行实际值与参考值的对比，如越界就产生报警信号，并针对具体情况提供具体解决办法。

信息存储查询系统在实时检测各温室的运行状况的同时，还对信息主要指历史数据进行存储和输出。

各项数据既可根据需要存储在上位机系统中，又可统计生成各种报表，方便查询。

上位机遥控下位机系统可由客户根据需要将作物生长适宜的环境参数输入计算机系统，需要时将根据专家系统的意见传至下位机调控设备来改变作物的生育环境，其中包括作物生长需要的几项主要的环境因素温度湿度光照等。

下位机功能下位机主要负责各温室现场数据的采集和环境设备的