山東濰坊中瑞溫室 溫室智能控制系統設計 溫室控制技術是現代農業技術研究的重要內容，通過對溫室內外監測數據的分析，結合作物生長發育的規律，控制有關設備，實現對溫室要素的調控，達到作物優質、高產、高效的栽培目的。本文通過對溫室控制技術的研究，提出一種新的溫室智能控制系統的實現方法。該應用系統采用分布式的系統結構方式，以PC機為上位機，完成數據打印、數據處理、參數設置等輔助功能；采用MCS-51單片機為下位機，完成全部控制功能，下位機可脫離上位機獨立工作。 　　關鍵詞:溫室； 單片機；傳感器； 控制系統 　　1 引言 　　近二十年來，隨著科學技術的進步，計算機及相關技術飛速發展，應用領域不斷拓展。在國內技術水平相對落后的農業領域，計算機技術的應用也從無到有、從少到多有了長足進步；其中溫室控制技術及控制系統的應用是較典型的例子。而人工環境的調節控制是溫室農業的關鍵技術之一。日前，國內許多地方都已引進了以色列、荷蘭等國家的溫室控制系統，并同時在積極的組織力量進行有關關鍵技術的攻關，設計和制造適合我國國情、具有較高技術水平的溫室控制系統。 　　2 系統功能 　　本系統是由PC機為上位機，MCS-51單片機作為下位機組成的溫室群集散控制系統，系統最多可控制256臺下位機，即包含256個子系統。本系統設計為一典型的分布式計算機控制系統，全部控制功能由下位機實現，上位機僅實現輔助功能；因此，子系統可在下位機的控制下，脫離上位機，獨立高效的工作。由于上位機與下位機距離較遠，某些情況下要求有較高的傳輸速率，因此系統采用RS485串口實現數據通訊。系統有兩種控制方式:自動控制、手動控制；可通過按鍵進行切換。 　　3 溫室智能控制系統硬件電路設計 　　3.1 溫室智能控制系統框圖 　　圖1 溫室智能控制系統框圖 　　溫室智能控制系統組成如圖1所示。 　　3.2 系統硬件部分設計 　　本系統由硬件、軟件兩部分組成。如圖2所示，硬件部分包括10個組成單元，每個組成單元就是一個線路板組件 　　圖2 系統硬件部分框圖 　　3.2.1 各種傳感器 　　由于要對各種環境要素進行監測，因此傳感器是必不可少的，為了便于輸出信號長距離傳輸、減小信號的失真，設計采用兩線制4-20mA電流型傳感器。個別種類的傳感器只有電壓信號輸出，在當地要進行電壓電流轉換，以便于傳輸。 　　3.2.2 輸入轉換板 　　為了防止電氣干擾，數字量、開關量、脈沖量，需要進行光電隔離；模擬量也可能受到電氣干擾，但對模擬量進行線性隔離，對精度有較大影響，所以本系統對模擬量沒有進行隔離，僅采用了過壓保護措施。對模擬輸入量采用運放組成的跟隨器進行阻抗隔離，消除后級輸入電阻的影響。