智能大棚如何实现中国智能化系统网集中控制

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智能温室大棚集群控制系统
作者:山东信息职业技术学院 张玉森 杨奉冠 张晓明
指导教师:张伟 韩学尧
1、系统全景图
(1)大棚图片
(2)控制系统图片
2.开发背景
随着农业现代化的发展,对各种大棚的自动控制系统也迅速发展起来。但实现难度大且费用较高,大部分农场或农户仍采用人工值守的方式管理大棚。本设计充分利用了GSM、飞信等现有网络,无需单独组网,借助ZigBee模块还可实现多个大棚的同时检测控制,具有结构简单、运行灵活、经济可靠的优点,非常适合生产基层使用。
3 .系统结构说明
本系统主要由IAP15F2K61S2开发板、GSM通信模块、ZigBee通信模块、语音播报模块、点阵屏显示模块、太阳能发电模块、温湿度传感器、烟雾传感器、浇灌驱动机构、卷帘驱动机构、报警电路、键盘模块、电源模块等组成。
4.功能与使用说明
系统功能:
1)&& 实时采集温室的温湿度、光照度、二氧化碳浓度等环境参数,通过显示屏显示。当环境参数超过设定值时,自动报警,并把信息发送到用户手机。
2)&& 可用按键来现场控制卷帘电机、鼓风电机、水泵等机械设备。
3)&& 也可用手机或计算机对每个大棚中的参数和设备远程监控。
使用方法:
打开电源,太阳能帆板自动定位,主控及各系统初始化,系统进入待机状态。待机灯闪烁后,用户可通过按键、计算机(上位机)或手机(Android)实现对各大棚的控制。详细操作参见产品说明书。
5.作品特色
&&&&实用性:,无需单独组网,只需将此系统和大棚的现有设备连接即可运行,安装方便,运行灵活、经济可靠。特别是无需人工值守,把劳动者从繁杂的体力劳动中解放出来,而且便于集群控制,因此对农户特别是大农场具有很大的应用和推广价值。
  先进性:
  (1). 采用单片机控制,自动化水平高,无需人工值守。
  (2). 采用ZigBee模块,组网方便,无需新建网络。
  (3). 采用GSM模块,可实现对大棚的远程控制和实时监测。
  (4). 可实现大棚集群控制。
  创新性:
&&&&系统中装有太阳能电池板和风力发电机,配合蓄电池可为系统和整个大棚提供电能,节能环保。
平台选型说明
  本系统以IAP15F2K61S2单片机为核心,该芯片运行速度快、可靠性高、功耗低、抗干扰性强、内存大、并且内部集成10位高精度AD、3路PWM等片内外设资源。还有板载继电器模块,步进电机等模块可满足大棚控制系统的需要。另外,此平台还有如下特点:
  1. 增强型8051 CPU,1T,单时钟/机器周期,比普通 倍
  2. 61K 字节片内片内Flash 程序存储器,擦写次数10 万次以上
  3. 大容量片内EEPROM,擦写次数10 万次数以上
  4. 内部高可靠复位,8 级可选复位门槛电压,彻底省掉外部复位电路
  5. 内部高精度R/C 时钟,内部时钟从5MHz~35MHz 可选。
  6. 两组高速异步串行通信端口,一组高速异步串行通信端口SPI。
  原理图:
  单个大棚系统原理图
  设计原理:
  本温室大棚控制系统采用IAP15F2K61S2单片机作为主控。环境检测由DH21数字式温湿度传感器、MQ-2烟雾传感器和YL-38光强传感器等组成,分别检测温室大棚的空气温湿度、烟雾浓度、光照度。通过这些外围传感器进行数据采集处理,并将采集到的数据显示在液晶12864和点阵屏上,当检测到用户的状态请求时,主控通过GSM模块将信息发送到用户手机上。也可利用计算机对各个大棚的参数实现实时监控。在待机状态下,主控不断监测键盘、GSM或计算机的控制指令,根据不同的指令控制相应的继电器驱动电路,由继电器来控制通风、喷灌、加热、补光和农药喷洒等装置。
  太阳能电池板自动寻光给蓄电池和系统供电,使用IAP15F2K61S2单片机内部AD测太阳能电池板取样后的电压,通过电压比较的方法控制两个步进电机,使太阳板自动寻光,单片机内部的EEPROM记录步进电机位置,即使系统断电,再次上电也可以正确的寻光。
  设计方案:
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关键词:&&&&&&&&&&&&&&&&
感觉功能太多,51单片机能忙的过来么,,
实际效果咋样,,农业控制电子化可是比较热门
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智能大棚控制系统
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温室大棚智能控制系统
温室大棚智能控制系统是一种以科学的手段进行管理,来提高产量、品质为目的的高效农业发展技术。温室大棚智能控制系统主要是通过AD模块采集数据、计算机智能分析和IO模块执行具体操作动作,创造出与季节无关的适宜农作物生长环境,实现农作物的高产量、反季节生产。
针对农业温室大棚的智能化控制,本系统设计为带有组态思想的温室大棚自动控制系统。本系统以PC机为上位机,以AD采集模块/IO的输入输出模块为采集控制单元,可以全面控制温室内的温度、湿度、光照强度、二氧化碳浓度以及灌溉中的PH值和EC值等。
系统功能:
登录界面:输入相对应的帐号和用户名进入系统,分别系统的操作管理等。
主界面:显示温室的分布图,同时将主要的一些参数进行集中监视。
模拟画面:模拟现场的分布,展示具体的数值。比如当前的天气、各区域的温度、湿度、二氧化碳浓度等参数以及一些设备的状态。
趋势分析:显示现场的实时温度、湿度等曲线或者历史温度、湿度等曲线。
历史数据:查询对应温室的历史温度、湿度等数值以及对应的设备状态历史。
参数设置:设置对应温室的温度、湿度等数值的上、下限值,以方便在相对应的数值时,下面的执行模块根据系统采集的数值进行控制动作。
随着智能大棚的普及,相关应用的技术日趋成熟,组态在自动化农业中的应用会越来越广泛。

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