智能温室大棚整体控制设计方案

《智能温室大棚监控系统的研究与设计》篇一一、引言随着现代科技的不断进步，农业科技作为支撑现代农业发展的重要支柱，也正在逐步升级与优化。

智能温室大棚监控系统是这一进步的体现之一，它不仅为农业种植提供了精准的环境控制，还能显著提高农作物的产量与品质。

本文旨在探讨智能温室大棚监控系统的设计与实现，通过对其系统架构、技术运用以及实施效果的研究，为现代农业的智能化发展提供一定的理论支持与实践指导。

二、系统架构设计1. 硬件架构智能温室大棚监控系统的硬件架构主要包括传感器网络、数据传输设备、中央处理单元和控制执行设备等部分。

传感器网络负责实时监测温室内的环境参数，如温度、湿度、光照强度等；数据传输设备将收集到的数据传输至中央处理单元；中央处理单元对数据进行处理与分析，并发出控制指令；控制执行设备则根据指令调整温室内的环境条件。

2. 软件架构软件架构则包括数据采集模块、数据处理与分析模块、控制指令输出模块以及用户交互界面等部分。

数据采集模块负责从传感器网络中获取数据；数据处理与分析模块对数据进行处理与存储，并运用算法进行环境预测与优化；控制指令输出模块根据分析结果发出控制指令；用户交互界面则提供友好的操作界面，方便用户进行系统操作与监控。

三、关键技术运用1. 传感器技术传感器技术是智能温室大棚监控系统的核心之一。

通过使用高精度的传感器，系统能够实时监测温室内的环境参数，如温度、湿度、光照强度等，为后续的数据处理与分析提供准确的数据支持。

2. 数据处理与分析技术数据处理与分析技术是智能温室大棚监控系统的关键环节。

通过对传感器收集到的数据进行处理与分析，系统能够实时掌握温室内的环境状况，并运用算法进行环境预测与优化，为控制指令的发出提供依据。

3. 控制执行技术控制执行技术是实现智能温室大棚监控系统精确控制的关键。

通过控制执行设备，系统能够根据中央处理单元发出的指令，调整温室内的环境条件，如开启或关闭通风口、调整遮阳设备等。

基于STM32的温室大棚智能控制系统设计为了有效增强我国温室大棚的智能化管理效果，文章介绍了温室智能化调控系统的国内外研究和发展现状，并提出一款基于STM32F103系列芯片的温室环境智能调控系统，主要收集室内的温湿度与光照强度信息进行分析，通过LCD 显示器进行数据图标呈现，并增加无线信息传输组件，有效地创建温室的智能化环境调控系统。

温室环境的智能化控制研究是现代化温室大棚的一个研究重点。

提升智能化温室大棚中植物的栽培效率与质量是较为重要的研究内容，通过对植物生长周期进行分析，科学检测温室条件并进行高效的规划。

现阶段，国内科学领域已经研发出了多种可以改善作物生长效率，提高生产质量的智能设备，并被广泛的应用在温室大棚里，然而这些设备基本不具备智能调节能力，无法获取大棚内的具体情况，同样也无法实现远程调节的效果，仅可以实现一些初步的功能目的。

一、温室大棚智能化控制的国内外研究和发展现状在国外很多发达国家特别是在欧美，十分重视温室栽培方面的研究，例如，美国等发达国家已经通过一些监管设备对大棚内的环境信息进行监控，并结合预期设定数值进行调节，达到农业生产的智能化效果。

而这种智能化植物栽培技术仅是对室内的单一因素进行调控，也就是仅实现对大棚内的温度、湿度、光照、气体条件进行管理。

随着科学技术的不断发展，温室大棚栽培技术也得到了全新的改变，在美国，科学家们研制了一款能够结合气候管理、农作物灌溉与施肥能力为一体的智能化温室大棚管控系统，这系统能够有效地结合各类农作物的管理内容，利用传感器所接收的信号对系统的各项功能进行管理，实现最优质这一高效的方式对温室内农作物的生长进行管理。

以色列通过计算机设备对温度环境进行管理，并建立科学的温室构造，配备优质的环境调节、天窗以及幕帘等，对温湿度、光照效果、气体环境进行有效控制。

并且将中的控制器与管理室内的中央电脑进行远程连接，提高温室管理的便捷性，更精准的对灌溉施肥系统进行控制，提升对于肥料与水资源的利用效果。

智能化温室大棚设计方案目录1.国内外温室控制系统的现状 (3)1.1智能化大棚的现状 (3)1.2智能化大棚的监控特点 (3)2.系统概述 (4)2.1设计原则 (4)系统性能稳定，运行可靠。

(4)操作简单，维护方便。

(4)整个系统易于扩展。

(4)运行经济节能，维护费用低。

(4)性能价格比高。

(4)3.温室智能监控系统的建设 (4)3.1系统整体架构 (4)3.2设计范围 (5)3.3用户需求分析 (5)3.3.1全面监控设备运行的需求 (5)3.3.2节省人力的需求 (5)3.3.3延长设备使用寿命的需求 (6)3.4温室大棚智能监测系统部分 (6)3.4.1 执行机构部分 (6)3.5温室大棚智能控制系统的网络结构 (7)4．HYSINE系统特点 (10)4.1澳大利亚H YSINE自控系统特色 (10)4.2PLC控制器介绍 (11)4.3系统软件说明 (13)1. 国内外温室控制系统的现状1.1 智能化大棚的现状智能化温室是集农业科技上的高、精、尖技术和计算机自动控制技术于一体的先进的农业生产设施，是现代农业科技向产业转化的物质基础。

它能营造相对独立的作物生长环境，彻底摆脱传统农业对自然环境的依赖性。

目前，计算机控制在温室种植中得到了越来越广泛的应用，并正在成为温室控制的核心。

智能化温室研究是当今兴起的一门横跨生物学、计算机科学、电子科学、机械设计和环境控制等几大学科的综合了多种高新技术的边缘学科。

1.2 智能化大棚的监控特点温室智能监控系统集传感器、自动化控制、通讯、计算等技术与专家系统于一体，通过预装多种作物生长所需的适宜环境参数，搭建温室智能化软硬件平台，实现对温室中温度、湿度、光照、二氧化碳等因子的自动监测和控制本系统可以模拟基本的生态环境因子，如温度、湿度、光照、CO2浓度等，以适应不同生物生长繁育的需要，它由智能监控单元组成，按照预设参数，精确的测量温室的气候、土壤参数等，并利用手动、自动两种方式启动或关闭不同的执行结构（遮阳幕、加热器、湿帘水泵及风机、通风系统等），程序所需的数据都是通过各类传感器实时采集的。

智能温室大棚建设实施方案一、背景介绍。

随着人口的增长和气候变化的影响，农业生产面临着越来越大的挑战。

为了提高农业生产的效率和质量，智能温室大棚成为了现代农业发展的重要方向。

智能温室大棚利用先进的技术和设备，能够实现对温度、湿度、光照等环境因素的精准控制，从而为植物的生长提供最佳的条件。

二、建设目标。

1. 提高农业生产效率，通过智能温室大棚的建设，可以提高农作物的产量和质量，满足人们对食品的需求。

2. 节约资源，智能温室大棚能够有效利用水、土壤和光能资源，减少资源的浪费，实现可持续发展。

3. 保护环境，智能温室大棚可以减少化肥、农药的使用，减少对环境的污染，保护生态平衡。

三、建设内容。

1. 地点选择，选择阳光充足、通风良好、水资源充足的地方建设智能温室大棚。

2. 设备选购，选择高效节能的温室设备，包括智能温控系统、自动灌溉系统、光照调节系统等。

3. 种植规划，根据当地的气候条件和市场需求，制定种植计划，选择适合的作物进行种植。

4. 施肥管理，采用有机肥料和微生物肥料，减少化肥的使用，保证作物的健康生长。

5. 病虫害防治，采用生物防治和物理防治的方法，减少农药的使用，保证作物的质量和安全。

6. 人员培训，对农户进行智能温室大棚的管理和操作培训，提高他们的技术水平和管理能力。

四、建设步骤。

1. 确定建设规模和投资预算。

2. 选址和规划设计。

3. 设备选购和安装调试。

4. 种植计划制定和实施。

5. 管理和维护。

六、建设效果。

1. 农产品供应，智能温室大棚可以提供全年稳定的农产品供应，满足市场需求。

2. 经济效益，智能温室大棚可以提高农产品的产量和质量，增加农民的收入。

3. 社会效益，智能温室大棚可以提供就业机会，促进农村经济的发展。

七、总结。

智能温室大棚的建设是现代农业发展的重要举措，它能够提高农业生产的效率和质量，节约资源，保护环境，带动农村经济的发展。

因此，有必要加大对智能温室大棚建设的支持力度，为农业的可持续发展提供更多的保障。

温室自动控制系统是专门为农业温室、农业环境控制、气象观测开辟生产的环境自动控制系统。

可测量风向、风速、温度、湿度、光照、气压、雨量、太阳辐射量、太阳紫外线、土壤温湿度等农业环境要素，根据温室植物生长要求，自动控制开窗、卷膜、风机湿帘、生物补光、灌溉施肥等环境控制设备，自动调控温室内环境,达到适宜植物生长的范围，为植物生长提供最佳环境。

智能温室自动化控制系统是根据温室大棚内的温湿度、土壤水分、土壤温度等传感器采集到的信息，接到上位计算机上进行显示，报警，查询.监控中心将收到的采样数据以表格形式显示和存储，然后将其与设定的报警值相比较，若实测值超出设定范围，则通过屏幕显示报警或者语音报警，并打印记录。

(1)系统组网络组成根据工艺运行的需求，我们做如下的网络系统设计:网络采用以太网络设计。

每一个站作为一个网络节点.这个网络采用性能可靠的工业以太网.可以将办公网络、自动控制网络和视频监控网络无缝结合到该网络环境，实现“多网合一”。

整个系统可承载的数据分成如下的几个部份：1：工业控制数据2：采集数据3：工业标准的 MODBUS 总线通讯4：视频语音数据采集和监控(2)组网特点自动化控制系统是开放的控制系统，除了具有良好的网络通讯能力外,还具有与其它控制系统通讯功能和标准的对外通讯接口，以后可以任意扩展控制系统。

整个系统采用多级网络结构，即生产管理网和生产控制网，将过程实时数据、运行操作监视数据信息同非实时信息及共享资源信息分开，分别使用不同的网络. 有效地提高了通讯的效率，降低了通讯负荷.(3)采用的通讯协议Modbus 协议是应用于自动控制器上的一种通用协议.通过此协议，控制器相互之间、控制器经由网络(例如以太网)和其它设备之间可以通信。

它已经成为一种通用工业标准.(1)控制系统概述随着社会经济的发展，设施农业作为农业可持续发展的一个重要途径，已经越来越受到世界各国的重视，而设施农业中问世工程的建设与发展是都市型发展的重要组成部份，是设施农业发展的高级阶段.希翼通过改变植物生长的自然环境、．创造适合植物最佳的生长条件，避免外界恶劣的气候，达到调节产期，促进生长发育、防治病虫害等目的。

基于单片机的智能温室大棚系统设计与实现1. 引言1.1 研究背景智能温室大棚系统是利用先进的单片机技术和传感器技术来实现对温室环境的监测和控制的系统。

随着全球气候变暖和粮食供应压力的增加，智能温室大棚系统的研究和应用变得越来越重要。

当前，传统的农业生产方式已无法满足不断增长的粮食需求，而智能温室大棚系统的出现为农业生产带来了革命性的改变。

传统的温室大棚产品受限于人工操作和环境条件的限制，往往无法实时监测温室内外环境的变化，导致温室作物生长过程中出现问题。

设计并实现基于单片机的智能温室大棚系统具有重要的意义。

通过引入单片机技术和传感器技术，智能温室大棚系统可以实现对温室内外环境参数的实时监测和控制，如温度、湿度、光照等。

智能温室大棚系统还可以实现远程监控和控制，为农业生产提供更便捷、高效、智能化的解决方案。

研究基于单片机的智能温室大棚系统具有重要的理论和实际意义。

1.2 研究目的研究目的是基于单片机的智能温室大棚系统设计与实现。

通过研究，旨在利用现代科技手段提高温室大棚的自动化程度，提升温室作物的生产效率和质量。

具体目的包括：1. 设计一套智能温室大棚系统，实现温室环境监测、控制和调节功能，实现对作物生长环境的精细化管控；2. 研究温室大棚系统中的传感器和执行器的选择、布局及调试方法，确保系统的稳定性和可靠性；3. 开发相应的软件模块，实现对温室大棚的智能控制，包括自动化灌溉、通风、照明等功能；4. 测试系统的性能，评估系统在实际作物种植环境中的使用效果和稳定性；5. 为农业生产提供更加智能、高效的技术手段，推动农业现代化发展，提升粮食生产能力和质量。

1.3 研究意义智能温室大棚系统的研究意义主要体现在以下几个方面：智能温室大棚系统的设计与实现能够有效提高农作物的产量和质量。

通过智能温室大棚系统，我们可以实现精确的环境控制，包括温度、湿度、光照等参数的实时监测和调节，从而为作物提供更适宜的生长环境。

筠连县春风村智能温室大棚建设方案一.项目背景（一）温室设计建设原则1.坚持科学性、超前性与实用性相结合的原则，全面考虑到温室的使用功能，合理选择配套设备，实现良好的价格性能比。

2.坚持从实际出发，合理确定设计标准，对生产工艺，主要设备和主体工程做到先进、适用、可靠。

利用高科技自控手段实现温室设备的自动运行，达到自动控制温室环境的目的。

3.坚持温室结构用材以及设备选购先进、可靠、适用的原则；坚持国内领先的原则。

4.坚持节能高效、因地制宜的原则，设计侧重于温室结构的合理性，技术的先进性，并结合当地气候条件进行设计。

（二）建设地点：本项目位于四川境内，主要用途为：筠连县春风村智能温室大棚项目建设。

二.项目慨况（一）温室工程概况温室占地面积 756 平米；工程建设地点：四川宜宾市；温室主要配置：电动天窗系统、自然通风系统、电动外遮阳系统、电动内遮阳系统、无土栽培、硫磺熏蒸系统、屋面清洗系统、升温系统、照明、灌溉系统、智能控制系统、电器控制系统。

（二）规格和面积☐温室主体结构结构形式：采用连栋薄膜温室结构；☐跨宽：6.3 米☐开间：3 米☐肩高：3 米☐顶高：4.4 米☐建筑高度：5 米☐性能指标☐风载：0.35KN/㎡☐雪载：0.40KN/㎡☐最大排雨量：140mm/h☐用电参数：220V/380V,50HZ☐排列方式跨长：60m间宽：12.6m温室面积：756 ㎡（三）土建工程由于甲方未提供地质勘察报告，本工程地基承载力标准值按Fk≥110KPa 设计，实际开挖后，如与设计不符须通知设计人员。

1.点式基础工程温室建设场地在地下 0.6 米深的范围内应无较大石块、地下管线、地下设施等障碍物，建设方按温室建设的要求做好三通一平工作，即通水、通电、通道路、场地高差不得超过30cm。

1、基坑规格为 500*500*500mm（C20 砼），实际需根据土质情况，需挖到硬土层。

2、大棚四周建 120*300mm 墙裙，表面抹灰（墙裙供参考，也可不建）。

本课题运用STC89C52单片机、DS-18B20 数字温度传感器、继电器和M4QA045电动机、ULN-2003A集成芯片、湿敏电阻，以及四位八段数码管等元器件，设计了温湿度报警电路、M4QA045电机驱动电路、电热器驱动电路，实现了温室大棚中温度和湿度的控制和报警系统，解决了温室大棚人工控制测试的温度及湿度误差大，且费时费力、效率低等问题。

该系统运行可靠，成本低。

系统通过对温室内的温度与湿度参量的采集，并根据获得参数实现对温度和湿度的自动调节，达到了温室大棚自动控制的目的。

促进了农作物的生长，从而提高温室大棚的产量，带来很好的经济效益和社会效益。

关键词: STC89C52单片机、DS-18B20 数字温度传感器、ULN-2003A集成芯片、温室、自动控制、自动检测第1章绪论§1.1选题背景§1.2选题的现实意义第2章系统硬件电路的设计§2.1系统硬件电路构成系统整体框图§2.1.2系统整体电路图§2.1.3系统工作原理§2.2温度传感器的选择§2.2.1 DS18B20简介§2.2.2 DS18B20的性能特点§2.2.3 DS18B20的管脚排列§2.2.4 DS18B20的内部结构§2.2.5 DS18B20的控制方法§2.2.6 DS18B20的测温原理§2.2.7 DS18B20的时序§2.2.8 DS18B20使用中的注意事项§2.3单片机的选择§2.3.1单片机概述§2.3.2 AT89C2051芯片的主要性能§2.3.3 AT89C2051芯片的内部结构框图§2.3.4 AT89C2051芯片的引脚说明§2.3.5使用AT89C2051芯片编程时的注意事项§2.4 RS-485通信设计§2.4.1串行通信的分类§2.4.2串行通信的制式§2.4.3串行通信的总线接口标准§2.4.4 RS-485的硬件设计§2.5小结第3章系统软件的设计§3.1系统主程序§3.2系统部分子程序§3.2.1 DS18B20初始化子程序§3.2.2 DS18B20读子程序§3.2.3 DS18B20写子程序(有具体的时序要求) §3.2.4 DS18B20定时显示子程序§3.2.5 DS18B20温度转换子程序§3.3 DS18B20的流程图第4章总结参考文献致谢附录第一章绪论1.1选题背景在人类的生活环境中，温湿度扮演着极其重要的角色。

智能智能大棚解决方案网络科技股份有限公司目录第一章概述 (3)1.1名称 (3)1.2背景 (3)1.3现状分析 (5)1.4智能大棚平台优势 (7)第二章解决方案 (9)2.1总体架构 (9)2.2智能大棚平台 (10)2.2.1智能大棚平台组网 (11)2.2.2智能大棚平台子系统 (12)2.3智能大棚平台软件功能 (31)2.4平台特点 (38)第一章概述1.1名称智能大棚解决方案1.2背景温室大棚生产是近20年来我国农业种植中效益最大的产业。

目前我国设施农业面积已达300多万公顷，总面积占世界首位。

其中温室大棚面积约60余万公顷，北方地区约占整个大棚面积的80%以上。

我国北方地区的温室大棚经过对其建筑结构、环境调控技术和栽培技术等方面的不断改进，初步形成了具有中国特色的设施农业生产体系—节能型温室大棚配套栽培技术。

在40℃的高寒地区可实现冬季不加温生产蔬菜，基本消除了冬春蔬菜淡季，该技术在中国北方地区得到广泛应用，南方地区则大力推广塑料大棚和遮阳网栽培，解决了夏季防雨降温的问题。

目前，我国商品化大棚普及率仍然较低，受生产成本等条件的制约，高、中档次的商品化大棚主要被一些机关团体、军队、农场和科研单位采用，却很少被个体及一般农民采用。

普通农户大多采用自建的简易拱棚进行作物生产，约占我国大棚总量的60%以上。

有的大棚结构简单、设备简陋，难以实现环境的综合调控，生产管理和运行水平比较低下。

同时，大棚缺乏有效的管理体制和机制，无法将生产、加工、销售有机地结合起来。

随着科学技术的迅猛发展，我国的温室也必将向大型化、集约化、规模化、产业化方向发展。

温棚骨架材料趋向高强度、轻便、耐腐蚀、使用寿命长发展；规模向多拱拼装式、大型连栋式方向发展，采光利用率高、低能耗的温室将成为发展重点；覆盖材料向透气性好、保温保湿性能优越方向发展；配套设施向电动和计算机自动监控方向发展。

发展温室产业必须以科技创新为依托。