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基于RTOS的 单片机系统在温室环境控制中的应用研究
摘要:温室环境控制对实时响应和实时处理能力都有较高的要求,针对这一特点,提出了基于实时操作系统
2 Y9 o# ]" Q" H% o( pRTOS的嵌入式单片机系统作为其环境调控的底层控制器,在温室环境各参数调控中该底层控制器性能优越、效5 R( S- O+ U' O- x% V
果显著,实际运行表明该系统具有较高的稳定性和可靠性。
* ~. m; F. N- l( E/ |: B4 C关键词:温室环境控制;实时操作系统;嵌入式单片机
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温室环境控制的目的是营造适合作物生长的环$ `8 [0 Y% L" W! u
境,使作物能够部分或者全部克服外界气候环境和5 [6 R7 n. o+ A. c2 t
土壤因素的制约。为此,必须对作物生长的空气温
* ?; j% w1 K5 I9 V! c. L8 e& S度、空气相对湿度、二氧化碳浓度、营养液以及光照
/ ^) T* j8 G0 y' L( ^度等环境因子加以控制。温室系统是一个复杂(目标% A8 R& `0 k8 M7 w, h
复杂、对象复杂、环境复杂)的大系统,要实现环境控% C8 ` w/ V1 h8 P
制并非易事。
, S6 u: y4 _' _6 q$ c6 }$ `目前,温室环境控制大多采用工控系统,成本较
7 U7 J" h# Y2 z1 w高,不能满足在设施农业应用中低成本的要求。而且7 x& V7 {1 A% j; j) k
是集中式控制,所有功能都由工控主机来完成,造成
9 z' T! J* p; u: x2 U危险过于集中,降低了系统的可靠性和稳定性,一旦
# @0 |, Z3 g+ W+ [2 L. [主机发生故障,将会导致整个系统的瘫痪。另外,布) C& t! h' ?' x8 L2 |+ w
线复杂、维护困难也是其在温室环境控制中应用的
4 n" Z \ {- B/ |4 q一大障碍。
* W9 K& q" ?4 X1 W& k考虑到温室环境控制的复杂性以及设施农业要
; Y1 V0 Z0 W! |) \" F6 G; O) c" ~求低成本的特点,利用单片机系统组成一个分布式( {; W2 M4 S: ]
控制系统,不仅能降低控制系统的危险系数,提高系
5 z% |% `" F& `( I统的可靠性,还能根据温室环境控制的要求进行扩
; ?: s; N5 [+ f& h展。由于本温室环境调控系统需要处理很多任务,且' B1 X% R" k7 n) Z
各个任务之间又有多种信息的传递,这就会带来两/ P* X& D U9 Z# Z+ b, p: U* k
个问题:第一,中断可能得不到实时响应,从而造成/ U( p3 w/ `# z( ^9 a
系统工作的拥塞,在网络通信方面则会降低系统整5 j8 g9 G5 y" {2 k
体的信息流量。第二,系统任务多时,要考虑的各种2 W1 [% }: x; q, ^! X
可能性也就很多,各种资源的调度不当就会发生死9 a: S/ `: x S- u2 i5 N# x
锁,降低软件可靠性,而且程序编写工作量就会成指
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发表于 2020-4-22 13:46
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