溫室溫濕度控制系統設計

王 剛

（哈爾濱商業大學德強商務學院 計算機科學與技術系 07級 電子信息工程，黑龍江 哈爾濱 150030）

1 自動溫濕度控制系統的組成

針對溫室溫濕度控制的需求，近年來溫濕度自動監控系統的研究取得了很大的進展。這與計算機控制技術、硬件技術的發展有著密切的關系。在現代計算機技術及其硬件快速發展的今天，溫室溫濕度控制系統的組成主要由中央控制裝置、終端控制設備、傳感器以及現場線路組成。中央控制裝置負責對傳感器傳回的數據進行分析對比，通過與預設數據的比較做出調整、修正命令。命令發出后傳至終端控制設備，終端控制設備接受控制信號后，由電器機械部門執行相應的動作，實現溫室的溫濕度調節與控制。了解自動溫濕度控制系統的組成，對科學的進行溫室溫濕度控制系統設計有著重要的意義，其對溫室綜合投資經濟性有著重要的意義。

2 溫室自動溫濕度控制系統的設計分析

2.1 深入分析溫室自動溫濕度控制系統需求，提高投資的經濟性

在進行溫室自動溫濕度控制系統的設計前，設計人員應根據溫室建設需求進行自動溫濕度控制系統的需求分析。了解溫室溫濕度控制范圍以及投資建設的基礎情況。以此為基礎進行系統需求的論證，進行相應設備的基本選型。在這一系統設計實現中，這一過程尤為重要。需求的論證與分析是保障溫室自動溫濕度控制系統投資經濟性的關鍵。這一過程中，應根據溫室面積、結構特性等進行基礎分析，并對所選擇的設備型號、溫濕度調節范圍、調節能力等進行計算。實現自動溫濕度控制系統對溫室溫濕度的調控。

2.2 溫室自動溫濕度控制系統的設計

2.2.1 根據溫室實際情況進行傳感器的設計

溫室溫濕度傳感器的科學設置是保障自動溫濕度控制系統控制效果的關鍵。在溫室自動溫濕度控制系統的設計中，首先要根據溫室地形條件，對可能出現溫度偏差的地域進行分析。例如：溫室周邊三面有房或墻等建筑，這就造成了唯一一面無建筑物的墻面周邊溫度較低。因此，在進行溫度傳感器的設置時應考慮這一因素，在這部分區域增加傳感器探頭，以確保溫室內的溫度能夠準確探測。而受溫度影響，如果溫室面積較大時，其濕度也受到影響。這就需要在進行傳感器設計過程中，充分考慮溫室的實際情況，科學的進行傳感器探頭設置，確保自動溫濕度控制效果的達成。

2.2.2 溫室自動溫濕度控制系統中現場線路的設計

由于溫室內濕度較大，其對現場設備與線路都有著一定的影響。因此，在進行現場線路設計時，應考慮線路的走向與環境需求。通過科學的現場線路設計，確保傳感器傳輸信號以及中央控制器控制信號的有效傳達。在進行線路設計中，應注重線路走向的科學性，避免線路繁雜造成的后期檢修困難。

2.2.3 中央控制裝置的設計分析

在線路設計前，設計人員應根據溫室場地條件選擇中央控制裝置的安裝地點，以避免溫濕度過大對中央控制器的影響作為基礎進行設計。目前，常用個人計算機與單片機相結合的方式作為中央控制端。通過單片機與計算機的連接實現便捷的操作與調整。同時通過單片機的全天候運行實現自動控制。在實現單片機與計算機連接的過程中，可以通過軟件設計中的功能進行實現。

2.2.4 溫室自動溫濕度控制系統軟件的設計

2.2.4.1 溫室自動溫濕度控制系統總體框架

上圖所示是目前常用的溫室自動溫濕度控制系統總體框架，其通過顯示模塊對溫濕度信息進行顯示，同時也為手動設定等顯示工作提供基礎。根據溫濕度模塊是在檢測數據與設定數據存在偏差時進行調整控制的模塊，其包括加溫、加濕及排風等系統。報警模塊是針對監測數據存在偏差后，溫濕度控制仍不能得到預定溫濕度時所進行的報警系統。手動控制系統主要是用于臨時調整設定參數。重要處理器多采用單片機，其主要用于數據的處理與命令的發出。通過各系統的綜合作用，實現溫室溫濕度控制的最終效果。

2.2.4.2 系統電路設計

電路設計是溫室溫濕度控制系統設計的匯總點，其對系統性能與功能的實現有著重要的影響。通過中央控制器電路設計、傳感器電路設計、通信電路設計與顯示電路設計等電路設計實現系統的綜合功能。中央控制器電路設計中，其接受鍵盤和溫濕度傳感器的數字信號，并對其進行處理。再通過控制電壓的方式實現點擊的驅動，以此實現通風風扇、加溫加濕器的控制。傳感器電路設計中，按照對溫室區域的劃分進行多路選擇會管的輸入與處理。一般采用總線技術將地址線、數據線和控制線合為信號線，以此實現結構簡單、成本低、易于擴展和維護的目的。顯示電路的設計中，應針對目前多采用LED顯示器的現狀，進行多LED組合顯示的方式進行設計。如：第一顯示器顯示工作狀態、第二三顯示器顯示溫濕度的信息、第四顯示器顯示設定值或分組狀態等。最后，通過鍵盤電路設計實現對單片機得控制。

在這一點路設計中，還要考慮利用計算機及系統對單片機的設計與調整。電路設計中還應加入與計算機間接機構的設計，實現多操作控制的目的。

3 關于多溫室溫濕度控制系統的設計分析

隨著我國農業規模化的不斷發展，規模化溫室已經成為現代新農村建設的重點。在這樣的環境下，如何進行多溫室溫濕度控制成為了設計人員面臨的首要問題。本文上述中一直強調的計算機綜合控制系統既是實現這一問題的關鍵。通過中央控制電腦對各溫室分控單片機的連接能夠實現多溫室溫濕度控制的需求，實現規模化溫室的溫濕度自動控制，促進我國農業經濟的發展。

結論：本文就溫室自動溫濕度控制系統設計中的注意事項以及要點等進行了分析和論述，以此為我國農業現代化發展提供更多的信息資料。同時，針對現代農業規模化發展趨勢，本文提出了多溫室溫濕度自動控制系統的設計方向，為我國農業現代化發展中自動控制系統設計與研究奠定了基礎。

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