日光温室设施调控系统的设计与实现

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日光温室设施调控系统在中国发展起步较晚,科研落后于生产矛盾突出,结构的规范化,环境的有效调控能力和机械化、自动化管理水平与发展现代设施园艺产业还存在较大差距,本课题设计了一套自动化程度比较高的日光温室的设施调控系统,包括智能型卷帘机、精准化灌溉系统和智能温室通风系统,可以将用户从恶劣的生产环境和繁重的体力劳动中解脱出来,加快传统农业向现代农业的转变,使农业的规模化、机械化、自动化尽早实现。为解决温室中卷帘机的控制方式单一等问题,设计了一种智能型卷帘机,拥有现场手动、近程遥控和远程手机短信三种控制模式,近程遥控可以使用户在日光温室不同位置完成卷帘和闭帘子的操作任务。位置检测机构,可以实时检测卷帘轴的高度,通过公式得出帘子的开启范围,用户可以实时通过短信异地监控温室中帘子的开启情况。在卷帘过程中,控制器会通过蜂鸣器发出报警信号,防止发生卷人和伤人现象。在卷帘过程中采用行程开关和时间可以实现双重安全限位。为解决温室精确化水肥管理性能的要求,设计了一套以单片机为控制平台的精准化灌溉系统,该系统包括滴灌管道子系统、肥量检测子系统、滴灌施肥子系统、土壤墒情检测子系统和上位机子系统。其中滴灌管道子系统采用多个地块共用一台液体流量计,配备多个电磁阈,实现对多地块不同滴灌施肥量的控制,肥量检测子系统由单片机和流量计组成,主要完成对肥料流量的检测。滴灌施肥子系统主要由水泵、电磁阈、单片机、管道以及药箱组成。系统工作时,单片机可根据用户设定的施肥量和反馈回的肥量,对水泵和各路电磁阈进行控制,最终完成对各个地块的灌溉施肥。为解决温室通风降温降湿的需求,设计了一套以单片机为控制平台的智能温室通风系统,利用温度启动卷膜电机,开启通风口,并通过湿度控制通风口的大小,实现快速通风降温、降湿的目的。本课题成功的实现了在日光温室中的调试与运行,智能型卷帘机的遥控器在60m的范围内,遥控指令的有效率在90%以上,随着距离的增远,遥控指令的有效次数减小,短信控制中数据指令的传输正确率为100%。精准化灌溉系统的流量最大误差为1.2%,平均误差为0.694%,温室通风系统基本能够满足温室降温降湿的需求。
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