智能溫室環境參數的復合控制系統設計
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1．2 二氧化碳濃度的控制
二氧化碳濃度的控制方式如下：當CO2濃度高時，通過通風加以降低，當CO2濃度低時，通過噴灑CO2加以提高，這種控制方法時滯小，采用傳統的PID控制即可。
(1)濃度低時，噴灑CO2，噴灑時間的長短由濃度確定，本程序提供了三個延時噴灑時間，同時將濃度低時的情況分為三個等級，其等級計算方式如式(1)所示。
由式(1)可知，當實際值處于某兩個等級值之間時，采用高的等級值進行處理。
(2)濃度高于標準濃度允許范圍時，采用開側窗通風來降低濃度，側窗開啟大小分為三個等級，濃度高于允許范圍每次只增加一級側窗開啟，以減少外界環境的影響；當濃度高于極限值時，側窗全部開啟，達到快速降低濃度的目的。
1．3 光照度的控制
對于光照強度的控制，采用調節燈光控制，這種控制方式基本上不存在滯后，實時性很強，因而采用比例控制方式。本文引用地址：http://www.104case.com/article/162170.htm
如圖3所示，系統不斷采集調整，使光照度達到允許范圍，為了防止形成死循環，采集調整上限次數設置為7(人工光照和遮光簾開啟次數的和)。光處理照度時，首先判斷參量是否超限，超限則執行機構增加一級。執行機構是人工光照和遮光簾，當光照度低于上限值時，執行機構動作原則是先關遮光簾，再開人工光照；當光照度高于上限值時，執行機構動作原則為先關人工光照，再開遮光簾，從而節約能源。
2 系統硬件設計
硬件系統采用分布式控制結構，由上下兩級組成，一級是位于控制中心的上位機系統，二級是位于各個溫室的現場控制器系統，如圖4所示。
上位機采用PC機，下位機選用美國ATML公司的8位AT89C52單片機。通過單片機輸出的高低電平，控制電磁繼電器開／關，進而實現對溫室的加熱器、加濕器、側窗、風扇、CO2噴灑機構、遮光簾、光照系統等機構進行控制，如圖5所示，完成溫室加熱、加濕、通風除濕、降溫、增加CO2濃度、遮光等控制功能。
溫室控制系統中溫度、濕度、光照、CO2是主要的控制參數，傳感器把采集到的信息送給下位機，下位機以RS232方式與上位機進行串口通訊，將采集信息轉送給上位機。數據通信的硬件采用三線制，將單片機和PC機串口的三個引腳(RXD、TXD、GND)分別連在一起，即將PC機和單片機的發送數據線TXD與接收數據線RXD交叉連接，兩者的地線GND直接相連，而其它信號線如握手信號線均不用，采用軟件握手的方式。這樣既可以實現預定的任務又可以簡化電路設計。
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