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
6 O& N6 O) G+ g1 @% D# f' Q棚网络化控制的实现进行了探讨。

设施农业是集生物工程、农业工程、环境工程为- -体,跨
9 Q/ S: ~/ n2 ~1 V" z; i: ~部门、多学科综合的系统工程,是在充分利用自然环境条件
的基础上,用人工控制环境因子如温度、光照、湿度CO2等的
# K. `0 M8 ^+ o' ~3 k  U+ L$ J- f方法来获得作物最佳生长条件,从而达到增加作物产量、改
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
$ n: h3 }' v- q( H1 {( z4 p动、技术、资金有机结合的综合集约经营程度，从而获得最大
的社会效益、经济效益和生态效益。
+ g/ D" V) x0 J" Y0 C6 `6 J1环境参数的获取及分析
9 R& t2 W1 Q* I; Y设施栽培控制中的温度、空气湿度参数可直接通过相应.
. G+ {! r. n8 [' z9 q传感器获得,每个大棚内各有1个相应传感器，各获得1个
, T/ }& D' `: |' @' T3 W6 `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
; F  w, p! r# i# Q8 B. F棚内可设多个土壤湿度传感器，同时获得多个土壤湿度参
* y8 |, o3 g9 M8 E5 w数,经综合分析以后,得到关于设施内土壤湿度的客观信息。
1.1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
同，要通过实验分析,采集一定数量的点进行曲线拟合。这
5 L0 l3 G/ r: ~* z1 i" M里采用最小二乘法。拟合后的曲表达式为Y=A/x%。式中，
A、b为与土壤相关的两个常数, Y为水分含量(%),X为传
6 U' U- d# e, \- U: ^& [感器输出电压(mV)(或负压kPa)。
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