温室温湿度控制系统设计

王 刚

（哈尔滨商业大学德强商务学院 计算机科学与技术系 07级 电子信息工程，黑龙江 哈尔滨 150030）

1 自动温湿度控制系统的组成

针对温室温湿度控制的需求，近年来温湿度自动监控系统的研究取得了很大的进展。这与计算机控制技术、硬件技术的发展有着密切的关系。在现代计算机技术及其硬件快速发展的今天，温室温湿度控制系统的组成主要由中央控制装置、终端控制设备、传感器以及现场线路组成。中央控制装置负责对传感器传回的数据进行分析对比，通过与预设数据的比较做出调整、修正命令。命令发出后传至终端控制设备，终端控制设备接受控制信号后，由电器机械部门执行相应的动作，实现温室的温湿度调节与控制。了解自动温湿度控制系统的组成，对科学的进行温室温湿度控制系统设计有着重要的意义，其对温室综合投资经济性有着重要的意义。

2 温室自动温湿度控制系统的设计分析

2.1 深入分析温室自动温湿度控制系统需求，提高投资的经济性

在进行温室自动温湿度控制系统的设计前，设计人员应根据温室建设需求进行自动温湿度控制系统的需求分析。了解温室温湿度控制范围以及投资建设的基础情况。以此为基础进行系统需求的论证，进行相应设备的基本选型。在这一系统设计实现中，这一过程尤为重要。需求的论证与分析是保障温室自动温湿度控制系统投资经济性的关键。这一过程中，应根据温室面积、结构特性等进行基础分析，并对所选择的设备型号、温湿度调节范围、调节能力等进行计算。实现自动温湿度控制系统对温室温湿度的调控。

2.2 温室自动温湿度控制系统的设计

2.2.1 根据温室实际情况进行传感器的设计

温室温湿度传感器的科学设置是保障自动温湿度控制系统控制效果的关键。在温室自动温湿度控制系统的设计中，首先要根据温室地形条件，对可能出现温度偏差的地域进行分析。例如：温室周边三面有房或墙等建筑，这就造成了唯一一面无建筑物的墙面周边温度较低。因此，在进行温度传感器的设置时应考虑这一因素，在这部分区域增加传感器探头，以确保温室内的温度能够准确探测。而受温度影响，如果温室面积较大时，其湿度也受到影响。这就需要在进行传感器设计过程中，充分考虑温室的实际情况，科学的进行传感器探头设置，确保自动温湿度控制效果的达成。

2.2.2 温室自动温湿度控制系统中现场线路的设计

由于温室内湿度较大，其对现场设备与线路都有着一定的影响。因此，在进行现场线路设计时，应考虑线路的走向与环境需求。通过科学的现场线路设计，确保传感器传输信号以及中央控制器控制信号的有效传达。在进行线路设计中，应注重线路走向的科学性，避免线路繁杂造成的后期检修困难。

2.2.3 中央控制装置的设计分析

在线路设计前，设计人员应根据温室场地条件选择中央控制装置的安装地点，以避免温湿度过大对中央控制器的影响作为基础进行设计。目前，常用个人计算机与单片机相结合的方式作为中央控制端。通过单片机与计算机的连接实现便捷的操作与调整。同时通过单片机的全天候运行实现自动控制。在实现单片机与计算机连接的过程中，可以通过软件设计中的功能进行实现。

2.2.4 温室自动温湿度控制系统软件的设计

2.2.4.1 温室自动温湿度控制系统总体框架

上图所示是目前常用的温室自动温湿度控制系统总体框架，其通过显示模块对温湿度信息进行显示，同时也为手动设定等显示工作提供基础。根据温湿度模块是在检测数据与设定数据存在偏差时进行调整控制的模块，其包括加温、加湿及排风等系统。报警模块是针对监测数据存在偏差后，温湿度控制仍不能得到预定温湿度时所进行的报警系统。手动控制系统主要是用于临时调整设定参数。重要处理器多采用单片机，其主要用于数据的处理与命令的发出。通过各系统的综合作用，实现温室温湿度控制的最终效果。

2.2.4.2 系统电路设计

电路设计是温室温湿度控制系统设计的汇总点，其对系统性能与功能的实现有着重要的影响。通过中央控制器电路设计、传感器电路设计、通信电路设计与显示电路设计等电路设计实现系统的综合功能。中央控制器电路设计中，其接受键盘和温湿度传感器的数字信号，并对其进行处理。再通过控制电压的方式实现点击的驱动，以此实现通风风扇、加温加湿器的控制。传感器电路设计中，按照对温室区域的划分进行多路选择会管的输入与处理。一般采用总线技术将地址线、数据线和控制线合为信号线，以此实现结构简单、成本低、易于扩展和维护的目的。显示电路的设计中，应针对目前多采用LED显示器的现状，进行多LED组合显示的方式进行设计。如：第一显示器显示工作状态、第二三显示器显示温湿度的信息、第四显示器显示设定值或分组状态等。最后，通过键盘电路设计实现对单片机得控制。

在这一点路设计中，还要考虑利用计算机及系统对单片机的设计与调整。电路设计中还应加入与计算机间接机构的设计，实现多操作控制的目的。

3 关于多温室温湿度控制系统的设计分析

随着我国农业规模化的不断发展，规模化温室已经成为现代新农村建设的重点。在这样的环境下，如何进行多温室温湿度控制成为了设计人员面临的首要问题。本文上述中一直强调的计算机综合控制系统既是实现这一问题的关键。通过中央控制电脑对各温室分控单片机的连接能够实现多温室温湿度控制的需求，实现规模化温室的温湿度自动控制，促进我国农业经济的发展。

结论：本文就温室自动温湿度控制系统设计中的注意事项以及要点等进行了分析和论述，以此为我国农业现代化发展提供更多的信息资料。同时，针对现代农业规模化发展趋势，本文提出了多温室温湿度自动控制系统的设计方向，为我国农业现代化发展中自动控制系统设计与研究奠定了基础。

[1]周明宇.温湿度自动控制系统设计的探讨[J].仪表自动化资讯沿，2009，6.

[2]王丽丽.现场总线技术在温室温湿度控制中应用[J].自动控制资讯，2008，8.

[3]张宇哲.现代农业温室自动化探析[J].北方仪表自动化研究所，2009，3.

[4]梁昊逸.多点温湿度控制系统的设计[J].计算机科学技术，2009，11.