智能溫室遠程監控系統的研究與實現
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2.1.3通信模塊設計
為滿足不同控制需要，提高通信質量，設計通信子模塊，提供有線通信和無線通信兩種通信方式，方便的實現下位機之間、下位機與上位機的通信。
（1）基于RS-232串行通信 是溫室控制中廣泛采用的通信方式。其特點是電路設計簡單，但抗干擾能力差，容易出錯，且傳輸距離短（最長15m）、傳輸速率低（最高20kbit/s）。因此，基于RS-232串行通信僅適于溫室規模不大、控制可靠性要求不高的情況。
（2）802.11b無線通信 是基于IEEE標準的通信方式。其特點是數據傳送可靠，采用2.4GHz直接序列擴頻，傳輸無須直線傳播，距離長、速率高（最高11Mb/s） [8]。無線通信的設計，主要是通過主控器ATmel48單片機的I/O口，模擬SPI （Serial Program Interface）接口與無線模塊（BGW200）通信。
2.1.4控制設備接口
在下位機的控制過程中，要根據需要對水泵、溫控、光控等設施控制部件的開啟、關閉等。選擇合適的繼電器型號，設計繼電器接口電路，實現前端控制器對機械設備的控制作用。
2.2下位機軟件設計
下位機軟件固化在Flash ROM中，實現對下位機系統統一管理。設計目標：主要實現單片機系統的啟動、狀態檢測、掉電保護；模擬信號的采集、轉換、對照、存儲以及控制信號的輸出；通過模糊算法實現模糊控制；與上位機通信以及通信異常處理；相關環境參數處理與顯示。采用C語言編寫，使用仿真器在線調試，以及無線模塊現場測試。采用結構化程序設計的方法，設計主程序和模糊控制子程序、I/O控制、A/D采樣、時鐘子程序、通信子程序，顯示子程序等。程序采用基于查詢和中斷結合的運行機制。串口以及無線模塊通信采用中斷方式，A/D采集采用查詢方式。
3 上位機系統設計
上位機位于管理室，由PC機組成，是整個系統的管理核心，主要由數據庫管理、通信管理、控制決策生成等功能模塊組成。采用可視化編程語言VB6.0和數據庫管理系統SQL SEVER 2000，實現上位機系統功能和數據管理。
（1）數據庫設計 建立作物生長環境數據庫，設計溫室環境數據表，存儲下位機采集來的溫室現場環境數據；設計溫室歷史數據表，存儲每日平均環境數據；設計溫室控制信息狀態表，存儲溫室設備的開關運行狀態；設計溫室空閑表，存儲溫室種植的作物種類以及作物生長運行時間等；設計專家數據表，存儲各作物生長的專家級數據，為控制決策提供依據。
（2）通信功能設計 基于Internet的遠程通信子程序，應用控件Winsock（在TCP、UDP的協議基礎上）實現；基于RS-232串行通信子程序設計，應用串行通信控件MSComm實現；基于802.11b的無線通信子程序設計，使用SocketWrench控件，發TCP/IP協議包到下位機的BGW200模塊。
（3）控制決策生成 基于智能控制的思想，結合作物生長專家系統采取線性插值、相似度計算等方法，形成控制決策，并通過RS-232串口通信或無線通信模塊傳送到下位機。本文引用地址：http://www.104case.com/article/163180.htm
4結語
本文是在分析溫室控制現狀、發展趨勢以及存在問題的基礎上，提出一個合理、完整的設計方案，并進行系統研制。經過反復多次改進和完善，智能溫室遠程監控系統如圖3所示。開發過程中多次到溫室現場測試，開發完成后也在我校設施農業專業教學基地試運行。結果表明，系統在實用性、穩定性、可靠性等方面滿足生產實際要求。圖3為溫室系統實物圖，圖4為上位機管理系統實時控制界面，圖5為溫室實時數據采集與管理界面；圖6為查詢溫室內作物生長狀態界面。該系統并在2005年11月楊凌的國際農業高新技術博覽會上展出，受到廣大農戶以及公司的普遍關注。
本文作者創新點：系統各模塊獨立設計，具有較大的靈活性和擴展性；集成無線通信模塊，通信便捷可靠；上位機集成作物生長專家數據庫使控制決策達到了專家級水平；下位機采用單片機系統，結構簡單，同時增設模糊控制模塊，確保了下位機單獨工作時也可實現智能控制。
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