蔬菜大棚智能温度控制系统探析

马毅 周建容

蔬菜大棚智能温度控制系统设计难度比较大，为了能够达到有效的温控目标，需要加强硬件以及软件设计，才能让整个系统具有智能化特性。现阶段，大型蔬菜种植基地基本上都会用到大棚，可充分满足蔬菜种植的四季需求。智能溫度控制系统保障大棚处于适宜恒温状态的关键，该系统自动化以及智能化程度较高，可结合实际情况完成温度调控，从而为蔬菜生长提供最佳的环境。基于此，研究蔬菜大棚智能温度控制系统具有一定的现实意义。

1 硬件设计

1.1 单片机

单片机的核心功能需要通过CPU设计来实现，通过运算器计算以及控制算法，可为整个系统的控制器提供有价值的参考数据。I/O是单片机的主要接口形式，包括输入与输出功能，所对应的连接对象是唯一的。要有效发挥单片机的功能需要结合蔬菜种植的温度需求编辑程序，并将其置入到储存器之中，单片机从外部获取环境数据并传输到储存器之中，再通过相关软件进行计算可以传输控制命令。需要注意的是，为了避免系统时延问题的影响，需要设计定时器对时延进行控制，这样才能保障系统稳定运行。

1.2 数字温度传感器

数字温度传感器与1/0线进行连接，可与其他传感设置进行结合，并共同完成信息交互工作。该装置的主要作用是能够将环境温度信息转化成为数字信息，并通过对应的显示屏进行呈现，例如，所监测的温度不在合理范围内，就会将信息传达给报警装置进行及时报警。数字温度传感器让大棚温度实现量化分析，温度转化的数据被写入到对应的存储器之中。传感器内部包括64位激光只读存贮器，借助数字脉冲振荡器在电路中的顺利程度对温度进行感应以及判断，如果顺利，意味着温度较低，反之意味着温度过高。

1.3 串口通信标准

串口通信可将各种器件全部串联，为信息稳定交互提供坚实的平台。因此需要确定串口通信标准，通常以“RS-232C”为标准;同时，系统内部设置有连接端口，可以作为两个通信装置的信息交互通道。

2 软件设计

2.1 关于软件的开发

蔬菜大棚智能温度控制系统的软件开发应当满足规范化的要求，首先，需要进行软件初步设计，在纠偏找茬的过程中逐步完成详细的设计。其次，将设计的内容转化成为代码，并对相关的程序进行编写。软件开发一定要考虑实际需求，例如，蔬菜在不同时间段、不同季节中对温度的实际需求，这样才能保障实际温度控制的精确度。相关软件系统主要包括标准参数修改、数据查询、历史数据储存、数据显示、串行通信等各大模块，通过软件分析并给出指令让大棚温度能够得到有效控制。

2.2 应用程序设计

在对应用程序进行设计的过程中，建议通过MATLAB软件对整个系统模型进行仿造，然后通过建模对设计与修改的工作进行完成。应用程序设计的内容包括设置功能、停止接收功能、查询功能、显示界面。其中显示界面要设计成为可视化窗口，并在界面之中设置当前温度值与当前温度值、通信端口，然后再设计确定、停止接收、设置、查询等功能，主要是为用户实际操作指明方向。

3 测试

设计出来的系统成品需要进行反复调试，达到相关标准之后才能进入应用环节。调试过程中，需要对测温数值进行检查校准，将数码管作为主要检查对象，并借助温度计对大棚温度进行测温，并将其作为实际温度标准数值;同时，需要检查数码管当中显示的数值，两者对比之后可判断系统是否存在偏差。如果存在偏差，需要调整温度值转换程序，让相关的参数规范化以及正常化。完成初步调整之后，还需要校正非线性误差，确保相关参数保持在温度差的范围之中。