設施農業(yè)環(huán)境自動(dòng)化檢測方案的設計
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2．5 土壤溫度傳感器
土壤溫度對作物根系的生長(cháng)有重要的作用，因此也是設施農業(yè)環(huán)境檢測的主要參數之一。目前，設施農業(yè)中根部溫度的檢測傳感器較多，但應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(lèi)傳感器具有價(jià)格低廉、性能穩定、市場(chǎng)供應便利、易于安裝，更換的特點(diǎn)，比較適合設施農業(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(zhù)土壤中養分的溶解、轉移和微生物的活動(dòng)，而且是構成土壤肥力的一個(gè)重要因素，更是一切植物賴(lài)以生存的基本條件。因此測定土壤含水量，對實(shí)施精準農業(yè)，節水灌溉，提高農業(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 設施農業(yè)環(huán)境自動(dòng)化檢測系統方案設計
3．1 硬件設計方案
環(huán)境自動(dòng)化檢測系統的硬件設計方案框圖如圖1所示，主要有單片機、數據采集模塊、數據轉換電路、報警裝置、執行機構、主控計算機等組成。其核心是單片機芯片組，作為系統各種參數的處理和控制器，完成各種數據的處理和控制任務(wù)，同時(shí)將處理后的數據傳送給主機，實(shí)際應用時(shí)可根據被測控參數點(diǎn)的個(gè)數和控制的要求來(lái)決定單片機的數目。環(huán)境因素數據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)境因素模擬量并轉換為電信號，經(jīng)前置放大后送給A／D轉換芯片。數據轉換電路包括A／D轉換和D／A轉換電路，完成模擬量和數字量之間的相互轉換。執行機構包括各種被控制的執行設備，在系統的控制下進(jìn)行升溫降溫、加濕換風(fēng)、CO2濃度調控、光環(huán)境調控、土壤環(huán)境調控等操作。另外還有光電驅動(dòng)隔離，其作用是有效地隔離控制部分和執行部分，抑制大電流、大功率負載開(kāi)啟產(chǎn)生的各種電磁輻射和電壓沖擊等干擾，保證系統可靠穩定地工作。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/161141.htm
整個(gè)系統的工作原理是首先在單片機內設定溫度、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警值并予以保存，各種傳感器實(shí)時(shí)檢測到的參數值送到單片機后與其設定值進(jìn)行比較，判斷是否在設定的上下限值范圍內，如在則表示環(huán)境可滿(mǎn)足作物正常生長(cháng)，如不在則由單片機控制驅動(dòng)相關(guān)執行機構開(kāi)始工作，如加熱、換風(fēng)、噴水等，直到環(huán)境參數達剄正常的范圍內為止。當檢測到的參數值超出了設定的報警值時(shí)，主控機會(huì )控制報警裝置報警，系統可能有故障或環(huán)境參數嚴重不足的情況，提醒管理人員要采取相應措施確保系統芷常工作，使作物生長(cháng)環(huán)境處于正常狀態(tài)。
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