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蔬菜大棚溫濕度檢測與控制系統(tǒng)
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資料類別
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電子電工畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） |
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課程(專業(yè))
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單片機(jī) |
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關(guān)鍵詞
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溫室計(jì)算機(jī)控制|蔬菜大棚 |
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適用年級
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大學(xué) |
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身份要求
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普通會員 |
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金 幣
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90 �。�金幣如何獲得？） |
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發(fā)布時(shí)間
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2009-05-20 10:42:00 |
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lcw |
內(nèi)容簡介：
畢業(yè)設(shè)計(jì) 蔬菜大棚溫濕度檢測與控制系統(tǒng) 共62頁，20772字
1 概述
1.1 溫室計(jì)算機(jī)控制的概況
應(yīng)用自動控制和電子計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和管理的自動化，是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志之一。近年來電子技術(shù)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，帶來了溫室控制與管理技術(shù)方面的一場革命，隨著“設(shè)施農(nóng)業(yè)”、“虛擬農(nóng)業(yè)”等新名稱的出現(xiàn)，“設(shè)施園藝”、“虛擬溫室”的概念也應(yīng)運(yùn)而生。溫室計(jì)算機(jī)控制與管理系統(tǒng)正在不斷吸收自動控制和信息管理領(lǐng)域新的理論和方法，結(jié)合溫室作物種植的特點(diǎn)，不斷創(chuàng)新，逐步完善，從而使溫室種植業(yè)實(shí)現(xiàn)真正意義上的現(xiàn)代化、產(chǎn)業(yè)化。國內(nèi)外溫室計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r計(jì)算機(jī)的發(fā)展最早可以追溯到上個世紀(jì)的40年代，但將計(jì)算機(jī)用于環(huán)境控制則開始于20世紀(jì)60年代。20世紀(jì)80年代初誕生了第一批溫室控制計(jì)算機(jī)，此后溫室計(jì)算機(jī)控制及管理技術(shù)便先是在發(fā)達(dá)國家得到廣泛應(yīng)用，后來各發(fā)展中國家也都紛紛引進(jìn)、開發(fā)出適合自己的系統(tǒng)。這在給各國帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也極大地推動了各國農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化進(jìn)程。
溫度監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)是針對蔬菜大棚溫度監(jiān)測而設(shè)計(jì)，同時(shí)也可用于糧食倉儲、冷庫及煙葉發(fā)酵等場合的溫度監(jiān)測。塑料大棚是開發(fā)日光資源、充分利用太陽光能的主要形式之一，能避光、增產(chǎn)、保濕，為蔬菜生長創(chuàng)造一個良好環(huán)境。蔬菜大棚作為一個相對封閉的環(huán)境，其內(nèi)部形成了一個小氣候環(huán)境，良好的空氣環(huán)境是蔬菜正常生長的重要條件。為了增產(chǎn)、增收，要注意大棚內(nèi)部的氣體、溫度和濕度3個重要因素。氣體主要是指棚內(nèi)的二氧化碳的含量。當(dāng)空氣中的二氧化碳濃度提高到0.1%時(shí)，可使蔬菜的光合作用速率增加 1 倍以上，增產(chǎn)20%~80%；若使二氧化碳濃度降至0.005%時(shí)，光合作用幾乎停止。蔬菜生長的適宜溫度為 20°~30℃。大棚內(nèi)白天增溫快，當(dāng)棚外平均氣溫為 15℃時(shí)，棚內(nèi)可達(dá) 40°~50℃。因此，要適時(shí)調(diào)節(jié)棚內(nèi)溫度，避免高溫危害。塑料大棚經(jīng)常處于密閉狀態(tài)，蒸發(fā)量大大減小，內(nèi)部濕度一般在80%~90%，濕度過大極易導(dǎo)致病蟲害的發(fā)生。現(xiàn)在對大棚內(nèi)氣體、溫度和濕度的有效調(diào)節(jié)，主要是通過適時(shí)的通風(fēng)來實(shí)現(xiàn)。二氧化碳含量過大和濕度過大都會導(dǎo)致溫度升高。通過調(diào)節(jié)溫度可以有效地控制二者的濃度。因此，對棚內(nèi)溫度的控制是非常重要的。本文介紹的分布式單總線蔬菜大棚溫度監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，采用全數(shù)字化設(shè)計(jì)，直接監(jiān)測每個棚內(nèi)不同部分的溫度，通過對溫度的良好控制，有效地提高蔬菜的產(chǎn)量。
2 系統(tǒng)的硬件組成電路設(shè)計(jì)
2.1 系統(tǒng)的硬件組成框圖
本系統(tǒng)為一個全自動的蔬菜大棚溫濕度巡回檢測與控制系統(tǒng)，由以下幾部分組成：AT89C51單片機(jī)，溫濕度傳感器，8255并行口電路A/D轉(zhuǎn)換器變送器，驅(qū)動電路報(bào)警和顯示電路組成，其接口部分包括單片機(jī)外擴(kuò)展的數(shù)據(jù)存儲器6264一片和地址鎖存器74LS373，系統(tǒng)的組成如圖1-1所示：
......
3 單總線接口
3.1 單總線技術(shù)概述
單總線技術(shù)是美國達(dá)拉斯半導(dǎo)體公司近年推出的新技術(shù)。它將地址線、數(shù)據(jù)線、控制線合為一根信號線，允許在這根信號線上掛上數(shù)百個測控對象，這些測控對象所用器件芯片是由該公司提供的。每個芯片均有一個64位的ROM，廠家對每一個芯片用激光燒寫編碼，其中存有16位十進(jìn)制編碼的序列號，也稱之為身份證號，確保掛在單總線上后，可以被唯一地區(qū)分識別出來。這是定位和尋址器件實(shí)現(xiàn)單總線測控功能的前提條件。ROM中含有CRC檢驗(yàn)碼，能確保數(shù)據(jù)交換可靠。芯片內(nèi)還含有收、發(fā)控制和電源存儲電路，其示意圖如圖1所示。這些芯片的耗電量都很小，從總線上“偷”一點(diǎn)電（空閑時(shí)幾微瓦，工作時(shí)幾毫瓦）存在大電容中就可正常工作了，故一般不用另附電源。更為可貴的是這些芯片在檢測點(diǎn)就把模擬信號數(shù)字化了，這樣在單總線上傳送的是數(shù)字信號，使系統(tǒng)的抗干擾性能好、可靠性高。
應(yīng)當(dāng)指出，單總線技術(shù)是建立在碼分多址、串行分時(shí)數(shù)據(jù)交換的基礎(chǔ)上的，因此只能用于對速度要求不高的場合，一般用于100kbps以下速率的測控系統(tǒng)中。
采用單總線接口芯片可以方便的組成數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)，有單總線芯片組成的網(wǎng)絡(luò)，稱為微型局域網(wǎng)。微型局域網(wǎng)是一種主從式網(wǎng)絡(luò)，它以個人計(jì)算或者單片機(jī)作為網(wǎng)絡(luò)的主設(shè)備。而網(wǎng)絡(luò)中的其他設(shè)備被稱為從設(shè)備。從設(shè)備右主設(shè)備集中管理來實(shí)現(xiàn)主設(shè)備和各個從設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信。微型局域網(wǎng)的規(guī)模靈活可變，一個網(wǎng)絡(luò)中的從設(shè)備數(shù)可以從幾個到數(shù)個千個不等。理論上幾乎不存在限制。微型局域網(wǎng)的組建十分簡單，只需要一對普通的雙絞線舊能組網(wǎng)。而且所有的從設(shè)備無須自帶電源。因?yàn)榫哂薪M網(wǎng)快，成本低的特點(diǎn)。非常適合現(xiàn)場，是現(xiàn)場總線技術(shù)的一種新選擇。
單總線技術(shù)有三個顯著特點(diǎn)：
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