基于51单片机的设施栽培环境检测与控制的研究

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摘要针对设施栽培环境中土壤水分、空气温度、湿度等因子，利用模糊控制思想设计了基于51单片机的检测与控制系统，并对多个大
棚网络化控制的实现进行了探讨。

, T; k) E. F; L8 V, z' Y2 y1 `- {5 D设施农业是集生物工程、农业工程、环境工程为- -体,跨
部门、多学科综合的系统工程,是在充分利用自然环境条件
; T: ?5 d% K" Y9 H的基础上,用人工控制环境因子如温度、光照、湿度CO2等的
2 U/ Q/ o. c: j, o方法来获得作物最佳生长条件,从而达到增加作物产量、改
, X  T: r- O" n+ U2 h善品质、延长生长季节的目的。设施栽培的发展,不仅有利
于合理开发利用国土、淡水、气候等资源，而且能不断提高劳
动、技术、资金有机结合的综合集约经营程度，从而获得最大
4 {1 e" ^7 q# }+ U) E5 K的社会效益、经济效益和生态效益。
+ x7 s1 o! `; J7 M  n  l) V1环境参数的获取及分析
% B$ x& _' m' C6 q. T9 v设施栽培控制中的温度、空气湿度参数可直接通过相应.
传感器获得,每个大棚内各有1个相应传感器，各获得1个
参数与相应条件下的标准值比较即可进行自动控制,无须对
参数做复杂处理。而土壤湿度参数需慎重处理,因此一个大
棚内可设多个土壤湿度传感器，同时获得多个土壤湿度参
数,经综合分析以后,得到关于设施内土壤湿度的客观信息。
( c* _- Z  E, G( i1.1水势传感器特性曲线水势传感器特性曲线反映水分
含量和电压输出关系，是一个非线性关系曲线。土壤类型不
5 R" a. F# `$ ]* g同，要通过实验分析,采集一定数量的点进行曲线拟合。这
里采用最小二乘法。拟合后的曲表达式为Y=A/x%。式中，
) M  [7 X0 x! a; U" JA、b为与土壤相关的两个常数, Y为水分含量(%),X为传
9 P! i5 t6 v3 v6 B" x/ A1 ^感器输出电压(mV)(或负压kPa)。

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