一种人工气候室的控制方案.pdfVIP

维普资讯 研究与探索 2008 农机 NONGJI 一 种人工气候室的控制方案 福建农林大学机 电工程学院 卢玉宇 郭雷 摘 要：为了得到一个可控的人工气候环境 ，以满足常年提供农作物不同时期所需的气候环境，文章提出采用单片 机为控制核心，对人工环境进行闭环控制，以达到所需的人工气候条件的方法。同时，把实际运行的环境参数间隔记 录，通过通讯线路把记录数据传送到计算机，方便实验分析。 关键词：单片机 ：人工气候：环境参数 人工气候室是养殖 、植保、生态、农业 、园艺、动植 RS232与计算机传输数据。方便使用。控制系统的组成 物、生物工程应用广泛的实验设施。它能模拟 自然晃中 原理如图 l 的各种气候条件，按照要求精确控制室内的温度 、湿度、 2 系统主要器件及硬件的设计 光照以及二氧化碳等指标；重现各种气候环境 l【】。以往的 控制器根据实际运行的需要。输入到控制器的传感 设备采用多台设备的组合。控制方式采用模拟控制 。这 器有温度传感器、湿度传感器、光照传感器、二氧化碳浓 种方法存在以下缺点：控制精度低 ：能源浪费严重：对实 度传感器。输出信号有温度控制(含加热和制冷)，通过 验的数据无法实时记录：不能作到根据预先设定的变化 控制电磁阀来控制二氧化碳 ，控制加湿机控制湿度，通 曲线对参数进行实时调整。本文采用以单片机为控制核 过控制开灯的数量和遮阳网开启程度来控制光照度。控 心 ，通过对人工气候各种参数的测量。根据所设定的参 制器结构如图2所示。各部分特点分述如下： 数实时控制相应设备的工作状态．使人工气候条件严格 按预先设定的曲线变化，并根据实际需要．间隔的记录 人工气候的实际参数．通过通讯线路把记录数据传送到 远程的计算机．为相应的科学研究提供一个实际运行环 境参数 1 系统的总体结构及工作原理 根据对实际运行中存在多种参数的控制，系统对环 境参数温度 、湿度 、二氧化碳浓度、光照度进行实时测 量 ，并与设定值进行比较计算后，控制相应的设备，使环 境参数按设定的值运行。系统设计采用较大的存储器， 图2控制器构成框图 单片机定时的把环境参数存储到存储器．并可以通过 2．1 传感器的选用弼 DS18B20是 DALLAs公司生产的一线式数字温度 人 工 温度、湿度、 传感器，具有3引脚TO-92小体积封装形式：温度测量 气 候 二氧化碳浓 范围为-55℃～+125~C：湿度传感器采用深圳三达特生 箱 或 —● 度、光照度 - 人 工 传 感 器 控 制 器 ●———_’ 计算 机 产的HSM40，可实现 0～IO0％RH宽范围测量：光照传 感器采用ZD01一VB照度变送器 ．可测量范围O．O1Lux~ 气 候 ·自 ■—一执行机构和 4-- 20000Iatx：二氧化碳浓度传感器采用 以硅技术制作的 设备