低成本温室环境智能监控系统设计硕士学位论文

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1、太原理工大学硕士学位论文低成本温室环境智能监控系统设计姓名：王玉华申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：夏路易20050501太原理工大学硕士研究生学位论文低成本温室环境智能监控系统设计摘要我国人多地少，气候条件恶劣，为了实现农作物的优质、高效和高产，开发和研制温室环境智能监控系统是十分必要的；我国农业用户购买能力有限，而市场上现有的温室环境智能监控系统或控制器产品成本高、价格贵、控制决策较为简单、对温室环境的调节能力有限。针对这些问题，本文提出并设计了一种低价位、低成本、实用型的温室环境智能监控系统。根据温室内影响作物生长的环境因子，即温度、湿度、光照和二

2、氧化碳环境的条件、控制特点和控制方法，提出了适合本系统的环境因子控制方案；考虑到不同用户的不同要求，本温室环境监控系统设计了四种组成模式，用户可以根据实际需要，选择合适的模式。本文以MSP430F499超低功耗单片机为核心，设计了通用智能终端和智能温湿度传感器，重点介绍了该终端和传感器的任务、硬件、软件以及控制算法的设计与实现。硬件方面，介绍了系统各个部分的设计思想、原理电路以及抗干扰方法，并T太原理工大学硕士研究生学位论文给出了系统总硬件原理图；另外，为了实现系统的低成本和低功耗，在满足设计要求的前提下，尽可能选用了价格低廉和低功耗的元器件。软件方面，采用了时间触发的混

3、合调度器模式设计，对系统各个任务进行了设计，并给出了系统软件低功耗设计方法。本文的另一个重点是RS．485多机通信设计。在比较了现有常用通信总线的基础上，考虑到RS一485总线廉价、开发周期短、通信协议自定、便于扩展和维护的特点，选择了RS一485作为通信总线，设计了485通信接口硬件，定义了串行通信协议，介绍了用MSP430F499单片机和VB软件实现485多机通信的原理和方法，进行了PC机侧和单片机侧的通信程序设计，并给出了通信抗干扰的方法。由于采用传统的PID控制算法控制温室内温湿度效果不理想，本系统中智能温湿度传感器采用模糊控制算法进行温湿度控制，并以温室夏季降温

4、模糊控制为例，详细介绍了模糊控制算法的设计与实现。由于上位机功能是根据实际情况或用户需求不断更新的，本文从监控系统的最少功能需求出发，进行了上位PC机设计。本文根据所设计系统的功能，设计、安装并调试了通用智¨太原理工大学硕士研究生学位论文能终端、智能温湿度传感器的实验装置，并依据485通信组成了监控系统。在此基础上，通过大量的实验验证，证明本系统的原理设计是正确的、可行的。最后，对论文进行了总结，介绍了本文完成的主要工作，说明了本文的主要特点和意义，同时，指出了系统设计的不足和改进思路，为今后课题的进一步深入研究做准备。关键词：温室，监控系统，低成本，MSP430单片机，

5、智能终端，智能传感器，RS．485通信Ill太原理工大学硕士研究生学位论文DESIGN0FLOW-COSTINTELLIGENTMONIToRANDCONTROLSYSTEMFORTHEGREENHOUSEENVIRONMENTABSTRACTThepopulationismuch，theagriculturalsoilislittleandtheweatherconditionisbadinourcountry,inordertorealizesuperiorquality,efficientandhighproduceoffarmcrop，developandrese

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