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《中国海洋大学》 2010年
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基于AVR单片机温室气雾培控制系统的设计与实现

洪南  
【摘要】:气雾培技术是一种让植物的根系离开了土壤与水,把植物的根系完全置于气雾环境下进行生长发育的一种新型栽培模式,它通过雾化的营养液满足植物根系对水肥的需求,并具有充足的氧气与足够的伸展空间,使根系在毫无阻力的情况下生长。相较于传统的蔬菜栽培和基于基质的无土栽培,气雾培具有生长快、病害发生率低、节水节肥等特点,将成为未来农业生产中的一种重要栽培方式,也是农业产业化的一个重要方向。 完整的气雾培技术体系由农作物生长环境控制、密闭喷灌、营养液循环几个部分组成,其中关键技术是农作物生长环境控制,通过分布式节点采集各种数据来调节温室内的温度、湿度、光照和苗床内的温度、湿度,人为的模仿出植物生长的最佳环境,以适应不同植物生长繁育的需要。 本文设计了一套基于高性能8位AVR微控制器的气雾培控制系统,本系统主要由数据采集、数据通信、数据处理分析以及电机控制等部分组成。分布式节点采集苗床内和温室内各种与植物生长相关的数据,通过RS485总线将数据传输给下位机。下位机综合处理数据,判断出植物生长的当前环境,以此为依据实施农作物生长环境的调控。此外,下位机还要对相关设备进行集中管理,具有通信控制功能。在发生突发事件的情况下,下位机还有一套备用方案。上位机通过无线方式定期查询下位机数据,记录植物生长情况。 系统具有人机接口良好、稳定性好、通用性高等特点。下位机是控制系统的核心,全部处理和判断功能由下位机完成。它通过RS485总线获取节点采集的数据,根据这些数据决定弥雾时间的长短、通风口、井水泵等设备的启动与停止。分布式节点负责大面积温室内数据采集。上位机提供良好的人机接口,实时显示温室及苗床内的各项数据。 本文首先论述了气雾培的原理及其控制系统的研究背景。在此基础上,结合用户的实际需求,提出了系统的软、硬件实现方案,重点介绍了控制系统的硬件构成以及实现气雾培的相关设备,下位机及节点的程序设计,以及它们之间数据交换和系统控制方式。分析了调试过程中遇到的具体问题,并提出了解决方法。
【学位授予单位】:中国海洋大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP273.5

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
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