設(shè)施農(nóng)業(yè)環(huán)境自動(dòng)化檢測(cè)方案的設(shè)計(jì)
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2．5 土壤溫度傳感器
土壤溫度對(duì)作物根系的生長(zhǎng)有重要的作用，因此也是設(shè)施農(nóng)業(yè)環(huán)境檢測(cè)的主要參數(shù)之一。目前，設(shè)施農(nóng)業(yè)中根部溫度的檢測(cè)傳感器較多，但應(yīng)用廣泛的是具有耐腐蝕和防潮性能較好的電阻式溫度傳感器，如PTWD-3A、ST-22等。另外該類傳感器具有價(jià)格低廉、性能穩(wěn)定、市場(chǎng)供應(yīng)便利、易于安裝，更換的特點(diǎn)，比較適合設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
2．6 土壤水分傳感器
水分是天然土壤的一個(gè)重要組成部分，它不僅影響到土壤的物理性質(zhì)，制約著土壤中養(yǎng)分的溶解、轉(zhuǎn)移和微生物的活動(dòng)，而且是構(gòu)成土壤肥力的一個(gè)重要因素，更是一切植物賴以生存的基本條件。因此測(cè)定土壤含水量，對(duì)實(shí)施精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)，節(jié)水灌溉，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率有重要的意義。目前采用的傳感器多種多樣，有陶瓷水分傳感器、電解質(zhì)水分傳感器、高分子傳感器，壓阻水分傳感器、光敏水分傳感器、微波法水分傳感器、電容式水分傳感器、電阻式土壤含水量傳感器等。使用較多的是壓阻水分傳感器和電阻式土壤含水量傳感器，如3．2MPX系列，sintek-4等。
3 設(shè)施農(nóng)業(yè)環(huán)境自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
3．1 硬件設(shè)計(jì)方案
環(huán)境自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)方案框圖如圖1所示，主要有單片機(jī)、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路、報(bào)警裝置、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、主控計(jì)算機(jī)等組成。其核心是單片機(jī)芯片組，作為系統(tǒng)各種參數(shù)的處理和控制器，完成各種數(shù)據(jù)的處理和控制任務(wù)，同時(shí)將處理后的數(shù)據(jù)傳送給主機(jī)，實(shí)際應(yīng)用時(shí)可根據(jù)被測(cè)控參數(shù)點(diǎn)的個(gè)數(shù)和控制的要求來(lái)決定單片機(jī)的數(shù)目。環(huán)境因素?cái)?shù)據(jù)采集模塊由溫度傳感器、濕度傳感器、CO2濃度傳感器、光照度傳感器、土壤溫度傳感器、土壤水分傳感器等組成，分別實(shí)時(shí)采集各測(cè)控點(diǎn)的溫度、濕度、CO2濃度、光照度、土壤溫度、土壤水分等環(huán)境因素模擬量并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)前置放大后送給A／D轉(zhuǎn)換芯片。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路包括A／D轉(zhuǎn)換和D／A轉(zhuǎn)換電路，完成模擬量和數(shù)字量之間的相互轉(zhuǎn)換。執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括各種被控制的執(zhí)行設(shè)備，在系統(tǒng)的控制下進(jìn)行升溫降溫、加濕換風(fēng)、CO2濃度調(diào)控、光環(huán)境調(diào)控、土壤環(huán)境調(diào)控等操作。另外還有光電驅(qū)動(dòng)隔離，其作用是有效地隔離控制部分和執(zhí)行部分，抑制大電流、大功率負(fù)載開(kāi)啟產(chǎn)生的各種電磁輻射和電壓沖擊等干擾，保證系統(tǒng)可靠穩(wěn)定地工作。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/161141.htm
整個(gè)系統(tǒng)的工作原理是首先在單片機(jī)內(nèi)設(shè)定溫度、濕度、CO2濃度、光照度、土壤溫度、土壤水分等環(huán)境因素的上下限值和報(bào)警值并予以保存，各種傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)到的參數(shù)值送到單片機(jī)后與其設(shè)定值進(jìn)行比較，判斷是否在設(shè)定的上下限值范圍內(nèi)，如在則表示環(huán)境可滿足作物正常生長(zhǎng)，如不在則由單片機(jī)控制驅(qū)動(dòng)相關(guān)執(zhí)行機(jī)構(gòu)開(kāi)始工作，如加熱、換風(fēng)、噴水等，直到環(huán)境參數(shù)達(dá)剄正常的范圍內(nèi)為止。當(dāng)檢測(cè)到的參數(shù)值超出了設(shè)定的報(bào)警值時(shí)，主控機(jī)會(huì)控制報(bào)警裝置報(bào)警，系統(tǒng)可能有故障或環(huán)境參數(shù)嚴(yán)重不足的情況，提醒管理人員要采取相應(yīng)措施確保系統(tǒng)芷常工作，使作物生長(zhǎng)環(huán)境處于正常狀態(tài)。
評(píng)論