温室棚智灌溉系统探讨
摘文设计种温室棚智灌溉系统采STM32F103C8T6单片机核心板通温度传感器模块土壤湿度传感器模块气体传感器模块温室环境参数进行实时监测采模糊规设计智模糊控制器根温室湿度温度光等条件参数确定电磁阀开度实现智灌溉目该系统具成低廉操作维护简单特点适合国目前智灌溉控制系统具较强实性市场价值
关键词智灌溉STM32F103C8T6实时监测系统设计
1引言
着农业现代化技术快速发展农业动化程度越越高逐步完全动化化方发展[1]作种改变植物生长环境提供植物佳生产条件场温室棚国发挥重作文设计温室棚智灌溉系统户通短信接收告警信息利远程终端登陆台时提取查数需亲棚实查温湿度等数实现棚运行状态实时监控方便户棚理时实现智灌溉功
2系统设计
系统STM32F103C8T6单片机核心板土壤湿度检测电路模块DS18B20温度检测电路模块燃气烟雾检测电路模块报警电路继电器驱动电路键电路组成通Multism10ProteusKeilC51等软件电路原理图进行仿真分析编写符合求程序代码功模块程序初始温湿度采集处理土壤湿度采集处理光检测采集处理线收发信息显示超限处理
21STM32单片机核心电路设计
系统采STM32F103C8T6单片机核心板[2]STM32微处理器该处理器种基ARM7架构32位微处理器具支持实时仿真踪功系统良扩展性通提供接口功连接扩展电路实现系统设计求[3]图1示
22DS18B20温度传感器模块
DS18B20温度传感器款高精度单总线温度测量芯片直接测温测温结果9~12位数字量方式串行传送根户需通配置寄存器设定数字转换精度测温速度时选择电源供电模式寄生供电模式应范围包括恒温控制工业系统消费电子产品温度计热敏感系统[4]图2示
23TRSD土壤湿度传感器模块
系统采TRSD土壤湿度传感器检测土壤湿度低湿度启动开关浇水原理通电位器调节土壤湿度控制阀值电压较器判断湿度检测环境湿度低设定阈值时数字量输出口DO检测高电输出检测环境湿度高设定阈值时数字量输出口DO检测低电输出[5]AO口直接通单片机AD口采集电压信号带功率继电器控制电流设备湿度动启动继电器吸合设定湿度动断开模块带延时功调节湿度值时调次通5~8秒时间通继电器变化观察相应指示灯状态直满足求止图3示
24气体传感器模块
MQ2气体传感器选电导率较低二氧化锡(SnO2)作气敏材料[6]检测原理周围环境燃气体存时传感器电导率空气中燃气体浓度发生变化燃气体浓度越高电导率越通简单电路便实现电导率变化转换燃气体浓度信号输出该传感器系统中取良实验效果MQ9气体传感器适氧化碳甲烷液化气等探测成较低[78]传感器通电需预热时间20s左右测量数相稳定气体传感器模块图4示
3模糊控制器设计
系统设计双输入单输出变量二维常规模糊控制器土壤湿度差值光强度差值作控制器信号输入例电磁阀开度作控制器信号输出分应变量hlu模糊语言进行输入变量表示HELEU[9]土壤湿度偏差HE分5模糊集{NBNSNOPSPB}输入偏差状态湿度采样值设定范围限差值相差幅度分低限值低限值限值差高限值高限值时定义湿度HE域{21012}土壤湿度变化模糊表[1012]表1示光强度偏差LE样分5模糊集{NBNSZOPSPB}输入偏差状态光采样值设定范围限差值相差幅度分低限值低限值限值差高限值高限值样定义光强度LE域{21012}光强度变化模糊表表2示{OFOBOMOSOP}应输出偏差状态分电磁阀门全开阀门开幅较阀门半开阀门开幅较阀门关闭阀门开度U域定义{0025050751}模糊控制系统子集隶属度函数选三角型高斯型隶属度函数表3示模糊控制规采隶属度法模糊推理模糊集合进行反模糊化基原理选取根推理结果模糊集合中隶属度元素作输出值υ0maxμν(υ)υ∈V输出域集V中果隶属度函数输出值取该值均值作隶属度输出
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摘文设计种温室棚智灌溉系统采STM32F103C8T6单片机核心板通温度传感器模块土壤湿度传感器模块气体传感器模块温室环境参数进行实时监测采模糊规设计智模糊控制器根温室湿度温度光等条件参数确定电磁阀开度实现智灌溉目该系统具成低廉操作维护简单特点适合国目前智灌溉控制系统具较强实性市场价值
关键词智灌溉STM32F103C8T6实时监测系统设计
1引言
着农业现代化技术快速发展农业动化程度越越高逐步完全动化化方发展[1]作种改变植物生长环境提供植物佳生产条件场温室棚国发挥重作文设计温室棚智灌溉系统户通短信接收告警信息利远程终端登陆台时提取查数需亲棚实查温湿度等数实现棚运行状态实时监控方便户棚理时实现智灌溉功
2系统设计
系统STM32F103C8T6单片机核心板土壤湿度检测电路模块DS18B20温度检测电路模块燃气烟雾检测电路模块报警电路继电器驱动电路键电路组成通Multism10ProteusKeilC51等软件电路原理图进行仿真分析编写符合求程序代码功模块程序初始温湿度采集处理土壤湿度采集处理光检测采集处理线收发信息显示超限处理
21STM32单片机核心电路设计
系统采STM32F103C8T6单片机核心板[2]STM32微处理器该处理器种基ARM7架构32位微处理器具支持实时仿真踪功系统良扩展性通提供接口功连接扩展电路实现系统设计求[3]图1示
22DS18B20温度传感器模块
DS18B20温度传感器款高精度单总线温度测量芯片直接测温测温结果9~12位数字量方式串行传送根户需通配置寄存器设定数字转换精度测温速度时选择电源供电模式寄生供电模式应范围包括恒温控制工业系统消费电子产品温度计热敏感系统[4]图2示
23TRSD土壤湿度传感器模块
系统采TRSD土壤湿度传感器检测土壤湿度低湿度启动开关浇水原理通电位器调节土壤湿度控制阀值电压较器判断湿度检测环境湿度低设定阈值时数字量输出口DO检测高电输出检测环境湿度高设定阈值时数字量输出口DO检测低电输出[5]AO口直接通单片机AD口采集电压信号带功率继电器控制电流设备湿度动启动继电器吸合设定湿度动断开模块带延时功调节湿度值时调次通5~8秒时间通继电器变化观察相应指示灯状态直满足求止图3示
24气体传感器模块
MQ2气体传感器选电导率较低二氧化锡(SnO2)作气敏材料[6]检测原理周围环境燃气体存时传感器电导率空气中燃气体浓度发生变化燃气体浓度越高电导率越通简单电路便实现电导率变化转换燃气体浓度信号输出该传感器系统中取良实验效果MQ9气体传感器适氧化碳甲烷液化气等探测成较低[78]传感器通电需预热时间20s左右测量数相稳定气体传感器模块图4示
3模糊控制器设计
系统设计双输入单输出变量二维常规模糊控制器土壤湿度差值光强度差值作控制器信号输入例电磁阀开度作控制器信号输出分应变量hlu模糊语言进行输入变量表示HELEU[9]土壤湿度偏差HE分5模糊集{NBNSNOPSPB}输入偏差状态湿度采样值设定范围限差值相差幅度分低限值低限值限值差高限值高限值时定义湿度HE域{21012}土壤湿度变化模糊表[1012]表1示光强度偏差LE样分5模糊集{NBNSZOPSPB}输入偏差状态光采样值设定范围限差值相差幅度分低限值低限值限值差高限值高限值样定义光强度LE域{21012}光强度变化模糊表表2示{OFOBOMOSOP}应输出偏差状态分电磁阀门全开阀门开幅较阀门半开阀门开幅较阀门关闭阀门开度U域定义{0025050751}模糊控制系统子集隶属度函数选三角型高斯型隶属度函数表3示模糊控制规采隶属度法模糊推理模糊集合进行反模糊化基原理选取根推理结果模糊集合中隶属度元素作输出值υ0maxμν(υ)υ∈V输出域集V中果隶属度函数输出值取该值均值作隶属度输出
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