单片机智能环境监测系统设计+源代码+原理图(2)
参考文献 35
附录1 36
附录2 40
1 绪论
1.1 课题背景
近几年来，我国温室产业发展非常迅速，目前正立项的连栋温室项目与建设速度还在进一步加快，将大大加快我国工厂化农业的发展。我国温室面积居世界各国首位，其中塑料大棚和日光温室等简易设施占绝大多数。
但是由于缺乏配套技术与设备，环境控制能力低，抵御自然灾害的能力差，技术含量低，生产潜力有限。有较强环境调控能力、可实现周年生产的大型现代化温室的面积所占比例还很小。要依靠进口温室的设备一次性投资大、生产成本高以及对操作人员的素质要求也高。总的来说，温室环境控制还处在不断完善之中，还有许多工作有待我们去改进。
温室环境智能监控系统的研究涉及到计算机技术、传感器技术、控制技术、通讯技术、生物技术以及环境科学等多种技术和学科，现阶段，功能齐全的完全智能化的温室环境监控系统实际应用的还不多。目前市场上出现的，多是单因子控制器，比如温度控制器、湿度控制器、温湿度控制器或CO₂控制器等，也有一些国内外的大公司生产智能温室监控系统或控制器，但一般价格昂贵，对于大部分农民来说，还是可望而不可及的。
因此，开发低价位、低成本、实用型的农业温室智能监控系统已经迫在眉睫，对于促进农业的增产、增收，推进我国农业智能化进程具有极为重要的意义。
目前物联网技术在智能温室中广泛应用，实际上，物联网技术是将各种感知技术、现代网络技术和人工智能与自动化技术聚合与集成的应用。
在温室环境里，单栋温室可利用物联网技术，成为无线传感器网络一个测量控制区，采用不同的传感器节点和具有简单执行机构的节点，如风机、低压电机、阀门等工作电流偏低的执行机构，构成无线网络，来测量基质湿度、成分、pH值、温度以及空气湿度、气压、光照强度、二氧化碳浓度等，再通过模型分析，自动调控温室环境、控制灌溉和施肥作业，从而获得植物生长的最佳条件。
温室应用物联网技术，可达到改善产品品质、调节生长周期、提高经济效益的目的，尤其是可实现温室管理的高效和精准。对于规模化的温室设施而言，如果借助人工来调控温室内的环境条件，需要大量的人手和时间，而且存在难以避免的人工误差。如果应用物联网技术，就只需点击鼠标，在最短的时间里，完成人工操作，而且非常严谨，这也是业内看好物联网在现代农业中应用的重要原因。
随着物联网技术普及应用，普通用户可以通过计算机或手机随时接收各种实时采集的精确传感器数据，还可以通过遥控温室内的视频传感器，观察温室的全面情况。产品出圃后，可以由对应的条形码，随时检索到其流通过程。业界普遍认为，物联网农业智能监控系统将在设施农业中得到更加广泛的应用。
1.2 国内外研究进展
1.3 概述及元件简介
温度是表示物体冷热程度的物理量，温度也是工业生产中常见的工艺参数之一，任何物理变化和化学反应过程都与温度密切相关，因此温度控制是生产自动化的重要任务。对于不同生产情况和工艺要求下的温度控制，所采用的加热方式，燃料，控制方案也有所不同。例如冶金、机械、食品、化工等各类工业生产中广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等；燃料有煤气、天然气、油、电等；控制方案有直接数字控制（DDC），推断控制，预测控制，模糊控制（Fuzzy），专家控制(Expert Control)，鲁棒控制（Robust Control），推理控制等。