基于A(yíng)VR的西瓜生產(chǎn)溫室防災控制系統

1、風(fēng)暴的識別與防御

（1） 風(fēng)暴的特征分析

風(fēng)暴的風(fēng)力變化非常復雜,風(fēng)暴經(jīng)過(guò)時(shí),強風(fēng)、弱風(fēng)交替發(fā)生,持續不斷,如果根據風(fēng)力大小來(lái)控制開(kāi)關(guān)窗,將造成風(fēng)暴期間不停地開(kāi)、關(guān)窗;風(fēng)暴解除過(guò)程中,強風(fēng)、弱風(fēng)也是交替發(fā)生,風(fēng)力逐漸減小,風(fēng)暴發(fā)生與解除的界限模糊而交叉。因此,只根據風(fēng)力、風(fēng)速來(lái)控制開(kāi)、關(guān)窗將達不到控制要求,必須準確而又迅速地識別風(fēng)暴的來(lái)臨與解除。

（2） AVR單片機利用風(fēng)速傳感器識別風(fēng)暴

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

(3) 風(fēng)災的自動(dòng)防御

風(fēng)災自動(dòng)防御基本模式是:當風(fēng)暴自動(dòng)測控系統檢測到風(fēng)速大于等于13.9 m/s時(shí),就發(fā)出關(guān)窗指令,然后,系統再調用風(fēng)暴識別模式,辨別是否是風(fēng)暴,如果不是風(fēng)暴,就恢復正常的控制模式;如果是風(fēng)暴就保持關(guān)窗狀態(tài)。風(fēng)暴發(fā)生期間,就一直檢測“風(fēng)暴是否解除”,當風(fēng)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(shí)間過(guò)長(cháng)或過(guò)大，積雪的壓力導致溫室坍塌，所以及時(shí)清除或加固溫室可以起到很大作用，目前農村遇到大雪時(shí)，工作人員都是整晚不睡覺(jué)，不定期的到溫室里觀(guān)察積雪情況，當積雪積到一定程度之后就用除雪工具進(jìn)行除雪。由于雪是通過(guò)壓力產(chǎn)生破壞力的，我們就通過(guò)壓力傳感器感測單位面積上雪的壓力來(lái)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(chǎn)系統的設計原則

在西瓜生產(chǎn)系統設計中，軟件、硬件緊密相關(guān)。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(chǎn)情況選擇最佳方案，以達到最佳性能價(jià)格比。系統開(kāi)發(fā)步驟： 總體設計、硬件、 軟件設計、系統仿真、穩定性測試 、撰寫(xiě)技術(shù)報告。

（1）硬件設計的基本原則

①經(jīng)濟合理

系統硬件設計中，一定要注意在滿(mǎn)足西瓜生產(chǎn)環(huán)境所需的性能指標的前提下，盡可能地降低價(jià)格，以便得到高的性能價(jià)格比，這是硬件設計中優(yōu)先考慮的一個(gè)主要因素，也是此系統爭取市場(chǎng)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(shí)要考慮環(huán)境的溫度、濕度、壓力、振動(dòng)、粉塵等要求，以保證在適宜西瓜生長(cháng)的環(huán)境下，系統性能穩定、可靠。另外還要有超量程和過(guò)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(chǎn)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(jìn)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(gè)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(jiǎn)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(shí)，便于查找故障部位。對于重要的參數要定時(shí)存儲，以防止因掉電而丟失數據。

④提高程序的執行速度

⑤給出必要的程序說(shuō)明

⑥給出系統的使用說(shuō)明。

給出完整的用戶(hù)文檔，使描述與實(shí)際功能一致并且使用戶(hù)文檔容易理解。