基于单片机的蔬菜大棚温度控制系统设计

设计了以单片机为核心的蔬菜大棚温度控制系统。从硬件和软件两方面介绍了单片机温度控制系统的设计思想,对硬件原理图和程序流程图进行了系统的描述。系统具有键盘输入温度给定值、LED数码管显示温度值和温度越限报警的功能,实现了温度的自动测量和自动控制,可将大棚内的温度始终控制在适合蔬菜生长的温度范围内。     

基于单片机的蔬菜大棚温度控制系统研究设计

介绍了一种基于AVR单片机对蔬菜大棚的温度控制系统的设计方案,主要在CVAVR平台下开发.利用DS18B20多点测温,并对温度进行模糊PID控制,使温度控制在一个范围之内;利用专用的键盘/LED显示驱动电路ZLG7290驱动矩阵键盘和LED显示器进行人机交互,可以实现手动、自动控制.     

基于单片机的蔬菜大棚智能调控系统设计

设计了一种基于单片机的蔬菜大棚温度、CO2浓度智能调控系统,该系统实时检测并显示蔬菜大棚内部温度及CO2浓度,并通过控制电路、热交换泵、CO2补充泵等,实现蔬菜生长环境的自动控制。通过串口与上位机进行通讯,可实现数据的存储、显示、控制参数设置、数据查询、报警和打印等功能。该系统操作简单方便,自动化程度高,价格便宜,具有良好的应用前景和推广价值。     

蔬菜大棚恒温恒湿控制系统设计

蔬菜大棚的恒温恒湿控制系统是一种为蔬菜提供适宜环境、避免各种棚外环境变化对其影响的控制系统。该系统采用TM200CE40RS系列的PLC为核心部件,采用温度和湿度两类传感器采集现场信号,将采集到的模拟信号经PLC转化为数字信号,PLC将测量结果与预设温湿度进行逻辑运算后发出相应的指令控制输出系统使风扇、加湿器等设备动作,这样大棚内的温湿度就能实现自动控制。其控制技术可以使大棚运行于经济节能状态,实现大棚的无人化和智能化管理,减轻人们的劳动强度,降低温室能耗和运行成本。经过反复试验和商议,该设计系统具备性能稳定、操作简单、价格低廉、服务便捷等特点。     

基于GPRS和GPS的嵌入式蔬菜大棚温度监控系统

提出了基于GPRS和GPS的嵌入式蔬菜大棚温度控制系统的硬件结构以及软件设计方法。硬件采用ARM7内核嵌入式处理器LPC2103,软件采用uC/OS-II操作系统。使用AD590温度传感器检测蔬菜大棚内的温度,设计了GPS,GPRS,温度检测以及控制硬件电路。使用uC/OS-II操作系统进行系统软件多任务管理,设计了4个任务实现系统初始化、GPS数据获取、GPRS发送信息、温度检测以及控制功能,给出了每个任务的实现方法。制作样机并进行实验,实现了系统要求的各项功能。     

日光温室大棚自动卷帘控制系统

基于北方干寒地区日光温室大棚自动化发展的需要,设计了以光电二极管与接触式导线开关为数据采集元件,以单片机为数据处理和控制平台,利用四个继电器控制电机状态的日光温室大棚自动卷帘控制系统。建立了装备的工作参数并进行了工作可靠性的验证。通过对三套系统的实验表明,该自动卷帘系统的数据采集元件平均精度为98.1%、系统整体的控制平均精度为97.3%。     

基于无线传感器的蔬菜大棚温湿度采集系统设计

针对当前农业大棚蔬菜种植的信息化和自动化需求,利用物联网技术,提出一种基于无线传感器的大棚蔬菜温湿度采集系统。为实现蔬菜大棚温湿度采集功能,分别从硬件和软件的角度对系统进行构建。在硬件方面,结合蔬菜大棚中传感器节点较多的问题,采用温湿度传感器节点与无线射频模块结合的方式,完成蔬菜大棚中温湿度的自动采集和数据发送;在软件方面,利用IAR集成开发环境对上机位软件进行开发。通过对部分功能的测试,验证开发方案在农业蔬菜大棚中应用的可行性,为现代农业的发展和推广提供了借鉴。      

基于设施农业的棚室改造研究

通过对蔬菜大棚可持续种植过程和循环种植进行分析，针对当前蔬菜大棚存在光照无法控制，滴灌水分供应不足的现象，提出了一种采用设施农业优化方式的蔬菜大棚改造方案。按照蔬菜大棚结构形式的不同，设计出一种小空间内遮阳、小空间外遮阳及大空间外遮阳的蔬菜大棚，同时将大棚灌溉方式由滴灌优化为喷灌。试验验证表明：带有遮阳装置的蔬菜大棚能够有效对光照时间和光照强度进行控制，采用喷灌方式可以快速进行蔬菜种植过程土壤湿度的调节，并能辅助进行棚内温度的调节。     

基于单片机的蔬菜大棚温度控制系统设计

随着科技的发展与社会的进步,为了能够在一定程度上满足人们生活的需求,蔬菜大棚种植行业得到了快速的发展。在蔬菜大棚种植过程中,温度控制对室内蔬菜的生长状态起到至关重要的作用。分析了蔬菜大棚温度控制要求,并对温度控制系统设计方案进行阐述,以供参考。      

蔬菜大棚温湿度和土壤水分自动智能管理系统

针对蔬菜大棚温湿度和土壤水分控制难的问题,采用远距离无线串口透传技术设计了自动智能管理系统,主要由温湿度监控节点、土壤水分监控节点和管理主机组成。监控节点利用处理器STM32F103作为控制核心而设计,被均匀布置在大棚的各个区域,通过传感器AM2302和SM2802M分别采集大棚温湿度和土壤含水率,通过无线串口透传模块E17-TTL100-SMA发送到管理主机。管理主机上运行着采用C#专业设计的管理软件,自动将接收到的数据进行处理、分析和显示,并存储在数据库SQL Server2008中,如超出了预设的作物最佳生长范围,根据系统设定自动控制风机和灌溉管道阀开关进行调节。通过对西红柿大棚的实验表明:该系统实现了大棚温度湿度和土壤水分的实时智能管理,大大降低了管理者的劳动强度。     

基于51单片机的蔬菜大棚监控系统设计与实现

本设计基于51单片机[1]的设施栽培环境检测与控制系统。它适用于各种温室、大棚等设施栽培环境参数的检测与控制。本文首先介绍了监控系统的功能和结构框图,随后阐述了其硬件和软件的设计与实现,具有简单、低成本、高可靠性、易于实现和维护、可用电池供电等诸多优点,具有很好地推广及应用前景。     

基于遗传算法和EDA技术的果蔬采摘机器人设计

为了提高果蔬采摘机器人的避障和路径规划能力,实现机器人智能化和轻量化的设计,将嵌入式系统引入到果蔬采摘机器人的控制系统中,并利用EDA技术对控制系统进行了封装,植入了机器人路径规划的遗传算法。对果蔬采摘机器人的机械手进行了改进,通过机械手结构设计实现了采摘机器人执行末端的避障功能,利用遗传算法智能控制设计实现了复杂环境中的路径搜索功能。对果蔬采摘机器人的性能进行了测试,结果表明:障碍物识别率高达99%以上,路径规划的准确率也在95%以上,满足智能化采摘机器人的设计需求,为现代化采摘机器人的设计提供了较有价值的参考。     

可控微环境气雾立体栽培监测监控系统设计与实现

针对目前南、北极地以及边防哨所等恶劣环境新鲜蔬菜供应困难问题,设计了一套新型气雾立体栽培装置,开发出基于STC15F60S2单片机的成套监控系统,并利用模糊控制算法,实现对微环境下温湿度参数的解耦控制。利用LABVIEW编程软件设计人机交互界面,实现对温度、湿度、光照强度、CO2浓度,以及营养液p H值等参数的实时采集、显示及辅助设备的控制,并提供历史数据查询功能,为气雾立体栽培技术提供数据参考。该系统经过调试和运行,结果表明:该系统控制精度高、可靠性强、运行稳定,且充分发挥出了气雾立体栽培的优势,达到了病虫害发病率低、高产、高效等目的,在恶劣环境下,为蔬菜提供了良好的生长环境。     

基于滑觉检测的农业机器人果蔬柔性抓取控制研究

果蔬采摘是水果蔬菜生产种植中最繁琐、最耗时间、最费精力的部分之一,直接影响果蔬日后的价值和销售。随着经济的快速发展、外出务工人员增多及农业劳动力减少,劳动力在果蔬种植成本所占比例越来越大。实现果蔬自动化采摘是降低成本、释放农业劳动力的重要举措。20世纪80年代,美国成功生产了世界上第1台西红柿采摘机器人。近年来,随着信息技术和自动化技术的高速发展,农业采摘机器人的研究和开发取得了很大进步,但对果蔬柔性抓取的研究进展较慢。为此,基于滑觉传感检测技术与果蔬损伤机理,以农业机器人采摘控制系统为研究平台,运用离散小波变换算法,从传感器和抓取力控制着手,深入研究和设计了农业机器人柔性无损采摘控制系统。试验表明:系统运行稳定,可靠性强,对实现果蔬柔性采摘具有十分重要的应用意义。     

基于MSP430的温室大棚温度远程监控系统

研制了一种温室大棚的温度远程监控系统,系统以MSP430F149为控制终端的核心控制器,采用DS18B20作为温度传感器,利用GSM通信网络传输温度、故障等信息至农户手机或监控中心上位机。同时,详细阐述了系统温度采集、控制终端系统、GSM短信息系统和上位机监控系统等硬件设计思想。试验样机在某农户的蔬菜大棚中进行了试验,结果表明:系统能很好地完成温度控制、故障报警、GSM短信息传输功能,具有操作简单、智能化和人机界面友好等特点,在农业领域有良好的推广价值和应用前景。     

集装箱植物工厂研制与试验

针对植物工厂投入成本高、内部运行成本高和可移动性差等现状,开发了一种集装箱植物工厂。集装箱植物工厂由模块化栽培设施构成,主要包括栽培系统、补光系统、环境调控系统、营养液系统和控制系统等。生菜栽培试验结果表明,集装箱植物工厂可用于蔬菜生产种植,其产量和品质具有一定的提高。      

基于模糊PID控制的NB-IoT果蔬农业物联网系统设计与试验

针对传统果蔬农业大棚环境数据感知不强、现场维护工作量大、无线覆盖区域受限、生产管理效率低、成本高的问题,提出一套基于模糊PID控制的NB-IoT果蔬农业物联网系统设计。以STM32L475VET6超低功耗芯片为主控芯片,通过NB-IoT和ZigBee双协议融合组网技术和环形缓冲队列算法组建广域无线网络,设计现场监测终端与远程云监控平台,将局域终端节点采集的环境因子信息接入云服务器进行统计与分析。系统根据采集到的数据自动调控反馈控制设备,达到低功耗模式下的广域覆盖监测并智能反馈调控果蔬大棚环境因子的目的,实现感知层、网络层到平台层和应用层一套完整的果蔬大棚物联网系统设计。将模糊PID控制算法应用于温棚环境调节的仿真测试表明,系统平均丢包率为0.088%,空气温湿度、土壤温湿度、二氧化碳浓度等环境因子参数平均相对误差保持在0.5%以内,NB-IoT休眠功耗小于9μA,能实现智能反馈控制并保证系统多节点部署、多参数检测、低功耗工作、广覆盖通信的条件,使系统具有更高的复杂环境适应性和稳定性。     

大漠温室模糊控制系统设计

依托温度传感器Wzppt100、湿度传感器HS1101以及单片机MC68HC705C8等硬件,设计了针对中卫沙坡头地区果蔬温室的智能控制系统,在采集与处理温室温度、湿度和光照度等参数的基础上,采用模糊算法,实现对温室卷帘机、换气扇、供暖器和微管喷滴灌等系统的实时控制。     

基于云服务的棚室蔬菜智能终端系统设计与实现——以黑龙江省为研究案例

棚室蔬菜产业在黑龙江省农业转方式、调结构和供给侧改革中占有重要的战略地位。黑龙江省棚室蔬菜生产规模近年来发展较快,技术支撑需求也与日俱增。本研究针对黑龙江省棚室蔬菜发展规模与技术服务支撑能力不匹配的现状,提出了基于云服务的棚室蔬菜智能终端系统及关键技术的实现方法。本研究以专家服务为主、数据挖掘技术为辅,以物联网设备为感知手段、以智能手机为用户终端,利用云服务对知识、资源、物联网数据的整合配置能力,提供蔬菜专家及棚室蔬菜用户对信息获取、存储、分析和决策的高效解决方案。本研究的部分内容已在黑龙江省农业科研部门、企业、蔬菜合作社、农户等不同用户群体中实验应用,能够为专家提供棚室蔬菜生产环境的远程问诊手段,适用于各类棚室蔬菜应用场景。本研究还提出了对大规模应用场景下的技术解决方案建议,可在全国的棚室蔬菜生产中推广应用,实现更广泛高效的专家技术服务支撑。