基于AVR的西瓜生產溫室防災控制系統

1、風暴的識別與防御

（1） 風暴的特征分析

風暴的風力變化非常復雜,風暴經過時,強風、弱風交替發(fā)生,持續(xù)不斷,如果根據風力大小來控制開關窗,將造成風暴期間不停地開、關窗;風暴解除過程中,強風、弱風也是交替發(fā)生,風力逐漸減小,風暴發(fā)生與解除的界限模糊而交叉。因此,只根據風力、風速來控制開、關窗將達不到控制要求,必須準確而又迅速地識別風暴的來臨與解除。

（2） AVR單片機利用風速傳感器識別風暴

使用多個傳感器,輸出層將輸出各類風的識別結果。將一段時間內采集到的n個風速值作為輸入值,單片機內部將輸出識別結果,將根據風速大小分別設“風暴,7級以上的風”, “風暴解除,為4及以下的風”, “5、6級風”。并根據識別結果給出不同警告和操作。

(3) 風災的自動防御

風災自動防御基本模式是:當風暴自動測控系統檢測到風速大于等于13.9 m/s時,就發(fā)出關窗指令,然后,系統再調用風暴識別模式,辨別是否是風暴,如果不是風暴,就恢復正常的控制模式;如果是風暴就保持關窗狀態(tài)。風暴發(fā)生期間,就一直檢測“風暴是否解除”,當風暴解除了即恢復正常的控制模式。

2、雪災的識別與防御。

雪災往往由于大雪下的時間過長或過大，積雪的壓力導致溫室坍塌，所以及時清除或加固溫室可以起到很大作用，目前農村遇到大雪時，工作人員都是整晚不睡覺，不定期的到溫室里觀察積雪情況，當積雪積到一定程度之后就用除雪工具進行除雪。由于雪是通過壓力產生破壞力的，我們就通過壓力傳感器感測單位面積上雪的壓力來判斷是否需要除雪，若需要則發(fā)出報警。

2.2 性能要求

1、基于AVR單片機西瓜生產系統的設計原則

在西瓜生產系統設計中，軟件、硬件緊密相關。多用硬件可減輕CPU負擔，提高工作速度。多用軟件可降低成本，但軟件人員的工作量增大。對于此系統，有些部分必須由硬件完成，有些部分必須由軟件完成，對于軟、硬件都可完成的交叉部分，應根據具體生產情況選擇最佳方案，以達到最佳性能價格比。系統開發(fā)步驟： 總體設計、硬件、 軟件設計、系統仿真、穩(wěn)定性測試 、撰寫技術報告。

（1）硬件設計的基本原則

①經濟合理

系統硬件設計中，一定要注意在滿足西瓜生產環(huán)境所需的性能指標的前提下，盡可能地降低價格，以便得到高的性能價格比，這是硬件設計中優(yōu)先考慮的一個主要因素，也是此系統爭取市場和快速推廣的主要因素之一。

②安全可靠

設計系統和選購設備時要考慮環(huán)境的溫度、濕度、壓力、振動、粉塵等要求，以保證在適宜西瓜生長的環(huán)境下，系統性能穩(wěn)定、可靠。另外還要有超量程和過載保護，以保證輸入、輸出通道能正常工作。還要注意對交流市電和電火花等的隔離以及保證連接件的接觸可靠。

③有足夠的抗干擾能力

有完善的抗干擾措施，是保證系統精度、工作正常和不產生錯誤的必要條件。例如強電與弱電之間的隔離措施，對電磁干擾的屏蔽，高輸入阻抗下的防止漏電等。

（2）軟件設計的基本原則

①結構合理

程序應該采用結構模塊化設計。這不僅有利于程序的進一步擴充，而且也有利于程序的修改和維護。另外項目團隊中的每個人可以負責一部分，可以提高效率。

②操作性能好，使用方便

盡量減少操作步驟，系統使用對象大多數是農民，所以系統越簡單才越能夠普及。

③具有一定的保護措施

系統應設計一定的檢測程序，例如狀態(tài)檢測和診斷程序，以便系統發(fā)生故障時，便于查找故障部位。對于重要的參數要定時存儲，以防止因掉電而丟失數據。

④提高程序的執(zhí)行速度

⑤給出必要的程序說明

⑥給出系統的使用說明。

給出完整的用戶文檔，使描述與實際功能一致并且使用戶文檔容易理解。