蜂窩物聯(lián)——智慧花卉栽培控制系統(tǒng)

智慧花卉栽培智能控制系統(tǒng)

　　蜂窩農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)提出的花卉栽培控制系統(tǒng)簡單的說就是利用現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過對溫室內(nèi)的主要環(huán)境參數(shù)--溫度、濕度、土壤濕度、CO2濃度的綜合調(diào)控，為各花卉生長發(fā)育提供最佳的生態(tài)環(huán)境條件。

　　一、傳統(tǒng)花卉栽培存在的問題

　　隨著我國現(xiàn)代溫室產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，在溫室產(chǎn)業(yè)的運(yùn)營中暴露出了一些問題:
　　1）現(xiàn)代溫室管理和種植的人才缺乏，溫室種植技術(shù)落后，造成了現(xiàn)代溫室的功能和優(yōu)勢不能充分發(fā)揮。
　　2）能源消耗大，以現(xiàn)代溫室為代表的設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)企業(yè)效益低下，導(dǎo)致溫室產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)了滑坡的現(xiàn)象。
　　3）不同地域的氣候環(huán)境制約了進(jìn)口大型溫室適用性，溫室不能周年運(yùn)行。
       4）計(jì)算機(jī)控制水平低。目前國內(nèi)溫室計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)與國際選進(jìn)技術(shù)存在很大差距，商用控制系統(tǒng)不能滿足高效節(jié)能有效控制溫室機(jī)構(gòu)運(yùn)行的要求。

　　二、花卉栽培智能控制的提出

　　隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的快速發(fā)展，溫室正朝著智能化控制的方向發(fā)展。我國農(nóng)業(yè)也逐漸地從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效為目的的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變。因而花卉大棚,自然也離不開現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)。
　　通過國內(nèi)外大量的科學(xué)實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)的實(shí)踐證明，環(huán)境的控制對花卉生長起到非常重要的作用。只有在適宜的環(huán)境下花卉才能生長良好。對于花卉大棚內(nèi)環(huán)境的控制主要對環(huán)境溫度、濕度等進(jìn)行測量和控制。用單片機(jī)監(jiān)控溫室的溫度/濕度,根據(jù)溫室的溫度/濕度的變化,自動(dòng)地實(shí)施噴灌調(diào)溫。確保溫室經(jīng)濟(jì)作物生長適宜的溫度、濕度。

　　三、花卉栽培智能控制系統(tǒng)的簡介

本系統(tǒng)采用層次化、模塊化設(shè)計(jì)，整個(gè)系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、單片機(jī)控制系統(tǒng)、鍵盤設(shè)置系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)組成。系統(tǒng)以單片機(jī)為核心，以溫度、濕度傳感器作為測量元件，通過單片機(jī)與智能傳感器相連，采集存儲(chǔ)智能傳感器的測量數(shù)據(jù)。在單片機(jī)系統(tǒng)中，還要實(shí)現(xiàn)程序的擴(kuò)展存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示、超限語音報(bào)警和數(shù)據(jù)輔助存儲(chǔ)功能。

 
本設(shè)計(jì)主要做了如下幾方面的工作：一是確定系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案，包括其功能設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)原則；組成與工作原理；二是進(jìn)行智能傳感器的硬件電路設(shè)計(jì)；包括硬件電路構(gòu)成及測量原理；溫度和濕度傳感器的選擇；單片機(jī)的選擇；輸入輸出通道設(shè)計(jì)。
 

　　四、花卉栽培智能控制系統(tǒng)的組成

　　1、傳感器子系統(tǒng)：傳感器主要包括溫度傳感器和濕度傳感器。
　　2、數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)：數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)主要完成對傳感器子系統(tǒng)傳送來的信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換和采樣。
　　3、信息處理子系統(tǒng)：信息處理子系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的核心部分，包括環(huán)境參數(shù)預(yù)設(shè)值、信號(hào)處理和控制3個(gè)部分。信號(hào)處理實(shí)現(xiàn)測量數(shù)據(jù)與本階段環(huán)境參數(shù)值進(jìn)行比較分析，為控制提供決策依據(jù)，控制部分則由此發(fā)出各種相應(yīng)的控制信號(hào)。
　　4、數(shù)據(jù)顯示子系統(tǒng)：該系統(tǒng)通過LED顯示器實(shí)時(shí)顯示傳感器采集到的溫度和濕度信息。
        5、伺服子系統(tǒng)：該子系統(tǒng)包括溫度和濕度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，通過對噴水設(shè)備、加熱設(shè)備（如熱風(fēng)機(jī)）的工作方式及時(shí)間控制以實(shí)現(xiàn)對溫度、濕度的調(diào)節(jié)功能。
 

　　五、花卉栽培智能控制系統(tǒng)的效益

本設(shè)計(jì)可以利用溫度控制功能實(shí)現(xiàn)適合花卉生長的溫度條件，利用溫度傳感器來檢測溫度的高低，通過程序控制的原理來實(shí)現(xiàn)升溫或者降溫的功能。濕度自動(dòng)控制原理主要是利用濕度傳感器來檢測花卉培土的濕度，通過自動(dòng)噴灌技術(shù)實(shí)現(xiàn)補(bǔ)充水分需求的功能。打造最適合花卉生長環(huán)境，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率的提高。此外，利用溫室大棚的智能控制能夠?qū)崿F(xiàn)花卉生長環(huán)境的自動(dòng)控制，擺脫花卉受環(huán)境影響，實(shí)現(xiàn)各種花卉的全年種植！