作者：杨文杰 彭森 字数：1768
摘 要：本文采用无线传输技术通过无线收发模块进行无线传输，利用LCD液晶显示模块进行相关数据显示，并且利用单片机通过接口与计算机通信，进行温度的检测与控制。经过实验，本设计实现了对大棚温度的监测和控制。随着大棚技术的普及，温室大棚数量的不断增多，因此，开发一种能够实时、准确地处理温度信息的无线测控系统就变得非常有必要的。
关键词：温室大棚；无线传输；温度的监测；实时
1 引言
设计温室大棚温度控制系统的目的就是能够相对恒定的控制温室内部的环境，对于对环境要求比较高的植物来说，更能避免因人为因素而造成生产损失。利用温室大棚栽培蔬菜可以促进其早熟和丰富其产量，延长蔬菜的供应期，温室大棚测控系统是实现温室生产管理自动化、科学化的基本保证。通过对监测数据的分析，结合作物生长规律，控制环境条件，使作物在不适宜生长的反季节中，可获得比室外生长更优的环境条件，从而使作物达到优质、高产、高效的栽培目的。本设计最大的特点是采用无线传输技术，无线数据传输广泛地运用在车辆监控、遥控、小型无线网络等领域。并且能够不需要留在现场也能监测到大棚的温度情况。无线图像其安装方便、灵活性强、性价比高等特性使得更多行业的监控系统采用无线传输方式，建立被监控点和监控中心之间的连接。
2 设计方案
系统的总体设计分为硬件和软件设计两方面，首先确定系统实现的功能，然后对硬件、软件分别进行规划，完成这些准备工作之后，就可以开始制作硬件电路，编写程序，在模块化调试结束后，进行软硬件联调，针对出现的问题对软硬件进行相应的修改，直到调试成功为止。在上位机中，利用C++ Builder编程，让电脑和单片机正常地进行数据传输，同时上位机界面显示大棚的温度。在本设计中，在无线接收端采用1602液晶（16引脚带背光接口）进行显示。整个无线监测系统主要分为三部分：即温度检测、无线传输和PC机对温度的监测环节。大棚温度无线测控系统的信息流如图1所示。
3 系统仿真
把发射板的TXD和接收板的RXD相连，分别把发射程序和接收程序下载到芯片中，测试接收板的液晶能否显示正确的温度，图2为仿真电路图。
4 结论
本文描述一个用于监控一个温室的物理变量（像温度，相对湿度，发光度和等等其他）的系统。该系统具有良好的可靠性和经济性，能够实现对温室大棚温度的准确测量和控制，在实际应用中有一定价值。在不同的系统模块中运用串级连接用于通讯是非常方便的，因为它提供一个更好的安全性，由于它只能被发送和接受相应串级类“Pa”的相应对象。但是不足的是，设计还是存在一些局限性的，主要是体现在无线模块上。像传输距离上最多只能达到200m左右；传输速度也达不到高速；实时是指信号的输入、运算和输出都要在一定的时间内完成，并根据生产过程状况及现场情况变化及时进行处理。而实时系统指在事件或数据产生的同时，能够在规定的时间内给予响应，以足够快的速度处理，及时地将处理结果送往目的地的一种处理系统。本系统的实时性是属于硬实时性的，如果大棚温度发生异常变化，而不及时采取措施的话，农作物会受到严重的影响，甚至死亡。但是，它的硬实时性并不是像航天应用中要求的那么高。例如在冬天夜间，如果大棚的保温被被风吹倒了，，大棚的温度会下降，这时系统就会向控制者发出警告，但是它不会下降地很快，这样控制者就会有足够的时间去大棚把保温被盖好，这样农作物就不会被冻坏。
参考文献
[1] 张友德. 单片微型机原理、应用与实验[M].上海： 复旦大学出版社 ，2005.
[2] 袁任光. 电动机控制电路选用与258实例[M].北京： 机械工业出版社，2005.
[3] 王秀和. 永磁电机[M].北京： 中国电力出版社， 2007.
[4] 房玉明， 杭柏林. 基于单片机的步进电机开环控制系统[J].电机与控制应用， 2006， 33（4）： 64-64.
[5] 孙笑辉，韩曾晋.减少感应电动机直接转矩控制系统转矩脉动的方法[J].电气传动，2001， 11（1）： 8-11.
[6] 李夙. 异步电动机直接转矩控制[M].北京：机械工业出版社， 1998.
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