3.2.2 系统主电路设计 12

3.2.3 系统控制电路设计 13

4 智能温室控制系统的软件设计 16

4.1 控制系统的程序设计 16

4.1.1 程序设计思路 16

4.1.2 控制程序流程图 16

4.2 控制程序设计及分析 17

4.3 编程和仿真软件 23

结 论 26

参 考 文 献 27

致 谢 28

1 绪论

1.1 课题研究背景

我国虽然是农业大国，但是人均可耕地面积却只达到世界平均水平的三分之一左右， 相比于其他农业大国，我国的土地资源比较匮乏。同时，现在的人们对绿色食品的需求 日益增加，因此需要发展一种资源节约型的高效率设施农业技术。

建造智能温室就是为了有效的控制农作物生长的环境参数，比如温度、光照强度、 CO2 浓度等，从而让农作物健康茁壮的生长。智能温室大幅度的提高了农作物的生产率， 使得农作物避免受到环境因素的限制，有利于农业的发展。

1.2 智能温室的发展现状和发展趋势

1.2.1 国外温室现状

1.2.2 国内温室现状

1.2.3 智能温室发展趋势

2 智能温室控制系统整体概述

2.1 智能温室系统控制对象

智能温室系统是控制温室里的环境参数。影响作物生长的因素有很多，为了确保作 物产量、质量的高效，智能温室需要有效的控制重要的因素。温度、光照强度、CO2 浓度 这些环境参数在很多方面对农作物的生长都会有大大小小的影响。文献综述

（1）温度 温度对作物生长的影响是多方面的，气温、水温、土温包括植物的体温等都会影响

作物的生长。每个作物的生长都会有其承受的最高温度、最低温度和最适宜温度。作物 只能存活在最高温度和最低温度之间，在最适宜温度下，作物生长会很快，但作物的呼 吸作用也会使有机物消耗很快。所以要想作物健康快速生长，则需要将温度控制在协调 最适宜温度的一定范围内。[7]

（2）光照强度 绿色植物进行光合作用的前提是得有光照。不同的植物的光合作用对光照的要求也

大有不同。有些植物在低光照下难以存活，而有些植物高光照会抑制生长，对光照强度 要求最低的植物也必须达到光补偿点才能正常生长。同一植物，不同的光照强度也会影 响各个器官的发育比列和生长的速度。因此，对不同的作物，则需要提供最有利于生长 的合适的光照强度。

（3）CO2 浓度

CO2 是作物生长的原材料。植物的光合作用强度随着 CO2 浓度的增加而加强，但是加 强的趋势会逐渐减慢，因为 CO2 达到一定的浓度后，光合作用到达最高之后不再加强。 因此，需要将温室的 CO2 浓度保持在一定范围内才能有效的加强光合作用，提高作物产 量。

2.2 智能温室的控制系统的选择

智能温室通过智能元件来完成数据处理、通信和智能控制等模块，根据采用的主控 制器的不同，智能温室可以分为基于可编程控制器、基于单片机和基于工业控制机三种。 基于单片机的控制系统接收温室内传感器的信号，然后通过信号处理模块和 A/D 转换后 发送到单片机，最后由单片机发送控制信号来控制执行部件。单片机控制系统容易发生 故障，可靠性差，而且单一的单片机难以达到智能温室的控制系统要求。基于工业控制 机是基于 PC 总线的工业电脑，由传感器、工控机和执行机构组成。工控机虽然可靠性强， 有可扩产性，但是成本较高，体积大，软件编程的要求较高，并且输入输出的功能都有来`自^优尔论*文-网www.youerw.com