文档介绍：系统设计方案
(4)利用压力传感器对压力即时检测,单片机可以在预设的上限值和下限值控制继
电器通断并通过继电器控制微型电机或者电磁阀"压力的上下限值可以通过按键进行修改"
(5)通过液晶l显示二氧化碳和氧气浓度以及日期和时间"
(6)采集的数据能够存储起来,保证掉电不消失并且可以导出到外部U盘中"系统可以和计算机连接通讯,并通过上位机将数据显示并存储起来"
本系统根据项目的设计内容和技术要求确定具体功能"系统采用单片机作为主控器, 通过选择合适的氧气传感器!二氧化碳传感器和压力传感器来实现对三路模拟量的精确测量"系统应有液晶显示电路!时钟电路!数据存储电路!USB控制电路和RS232电平电路,主要功能如下:
(l)实现对氧气!二氧化碳和压力的检测;
(2)实现对液晶屏的显示操作;
(3)能够检测U盘的插入,并将检测数据写入U盘;
(4)能够获得准确的时间;
(5)能够有掉电保持数据的能力;
(6)有3路无源接点(继电器输出),控制外部电磁阀的运行;
(7)能够通过键盘对系统参数进行设置,改善系统控制性能;
(8)能够与上位机通信,将数据传递给上位机处理"
由于系统需要实现的功能较多,而单片机片上的资源和接口有限,因此在设计硬件电路时要考虑到相应芯片的管脚需求,避免出现单片机1/0口不够的情况"
二氧化碳发生器利用硫酸和碳酸氢钱的混合,产生化学反应生成二氧化碳!硫酸按和水,使温室内的二氧化碳达到适宜的浓度[51"其反应原理如式()所示"
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化学反应所产生的二氧化碳供温室内水果!蔬菜光合作用吸收利用,残留物的主要成分是硫酸钱,收集后可作为肥料作,能够同时给作物补充了碳!硫!氮三种营养元素" 二氧化碳所使用的硫酸一般为工业用浓硫酸,在使用前应经过加水进行1:1稀释" 硫酸经过稀释后与碳铰反应会变得均匀!平缓!安全"二氧化碳发生器是一种增加作物产量的有效方式"按每亩计算,,浓硫酸(浓度为92%)" 每亩温室(大棚)的容积按1000立方米计算,%的浓硫酸, ,并释放2千克的二氧化碳,折算成容积约为1000立方分米,占温室容积的千分之一,释放CO:浓度为1毫升/升"
本项目的设计目的是控制二氧化碳发生器的化学反应来控制二氧化碳的生产量,从而控制一个实验室内的模拟温室内的二氧化碳的浓度[6l"
项目的技术要求如下:
(1)系统有3个传感器:氧气传感器!二氧化碳传感器!压力传感器;
(2)利用氧气传感器实现对氧气浓度的即时检测;单片机可以在预设的上限值和下
限值控制相应继电器通断并通过继电器控制外部电磁阀"氧气浓度上限值和下限值可以通过按键进行修改"
(3)利用二氧化碳传感器实现对二氧化碳浓度即时检测,单片机可以在预设的上限
值和下限值控制相应继电器通断并通过继电器控制外部电磁阀"二氧化碳浓度上限值和下限值可以通过按键进行修改"
_l-- 绪论
速发展,以计算机为控制器的温室环境控制系统在西方获得了巨大的发展,并逐渐的智能化和网络化"目前,国外的温室条件己经基本完成了现代化改造,温室内的检测传感器种类齐全,各种环境因素都能由控制系统进行控制l2]"
我国的温室及温室控制技术起步较晚,目前的主要形式是塑料大棚和节能日光温室等"计算机控制系统由于其成本高昂!技术要求高而无法得到广泛的应用"目前国内主要的温室控制方式还是人工控制,不但效率很低,而且效果较差,控制对象也比较单一,
主要是温度和二氧化碳的控制131"我国自行开发的温室测控系统其技术水平和调控能力与发达国家还有一定的差距,综合环境测控技术的研究刚刚起步,目前仍然停留在研究单个或少量环境因子调控技术的阶段"实际上,温室内的光照度!温度!湿度!二氧化碳浓度等环境因素都是在互相影响!相互制约的状态中对作物的生长产生影响的,环境要素的空间变化!
时间变化都很复杂[41"因此我们应该根据我们的国情研制出适合我国农业的发展的仪器仪表,并在农业设施中广泛推广"
在温室中栽培的作物长期处于高温!高湿环境,比露天栽培方式光照强度低,在白天由于植物的光合作用二氧化碳浓度远远低于大气(通常大气中二氧化碳含量占 %),而在夜晚又显著高于大气"目前我国温室大棚栽培主要是通过加温!施肥!灌溉等措施对温度!养分!水分进行调控"近年由于新型透光材料的推广,温室内光照条件得到明显改善"二氧化碳不足逐渐成为了限制作物生长发育