1、溫室大棚智能監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)難點(diǎn)：組態(tài)王寫上位機(jī)軟件多主通信協(xié)議需配合無(wú)線接入帶無(wú)線串口的無(wú)線傳感采集模塊設(shè)計(jì)1、 系統(tǒng)概況本系統(tǒng)應(yīng)用RS485總線來(lái)進(jìn)行通信，每個(gè)大棚安放一下位主機(jī)（STC11F32），用來(lái)采集環(huán)境數(shù)據(jù)和發(fā)送控制信息。通過(guò)無(wú)線串口或者有線串口連接傳感器和控制器，有線串口即直接用雙絞線接入下位主機(jī)的串口至網(wǎng)絡(luò)中；無(wú)線串口則用CC1011來(lái)與傳感器或控制器進(jìn)行通信。做無(wú)線時(shí)，將傳感器（或控制器）和無(wú)線收發(fā)CC1101在一起畫個(gè)小PCB板（MCU采用STC11F01），封裝成模塊。這樣將各部分模塊化的好處是，在維修的時(shí)候可以任意更換，方便易于實(shí)施。上位機(jī)端采用組態(tài)王來(lái)編寫軟件，直觀的

2、顯示各環(huán)境數(shù)據(jù)的變化，和方便友好的控制界面，可以選加web_server服務(wù)，即可以在局域網(wǎng)內(nèi)其他的計(jì)算機(jī)上訪問(wèn)這個(gè)信息界面。連接這兩個(gè)部分的是基于RS485總線的通信協(xié)議。目前，智能大棚的技術(shù)已經(jīng)很成熟，但成本相對(duì)較高（包括維修費(fèi)用等）。采用無(wú)線串口或有線串口來(lái)進(jìn)行末端網(wǎng)絡(luò)接入，數(shù)據(jù)采集和控制器部分就不用依附于下位機(jī)而獨(dú)立存在，這樣更易于拓展和維修。2、 關(guān)于大棚大棚是在自然環(huán)境基礎(chǔ)上人為的創(chuàng)造一個(gè)適合農(nóng)作物等生長(zhǎng)的環(huán)境，主要是在夏季，寒冬即早春晚秋等不利于植物生長(zhǎng)季節(jié)，打破季節(jié)對(duì)農(nóng)作物的局限，提高收成。確保一個(gè)溫度濕穩(wěn)定適宜，光強(qiáng)不能太強(qiáng)烈，CO2濃度合適的一個(gè)溫室大棚環(huán)境，當(dāng)然也要考慮到

3、通風(fēng)，以避免有毒氣體的積累。具體參數(shù)：簡(jiǎn)單一點(diǎn)，在本設(shè)計(jì)中目前主要監(jiān)測(cè)溫度，濕度，氣體濃度，光強(qiáng)等4個(gè)環(huán)境參數(shù)，溫度采用燈泡加熱，濕度和氣體濃度采用通風(fēng)的小電扇來(lái)調(diào)節(jié)，光強(qiáng)用遮陽(yáng)簾來(lái)控制。“塑料大棚是以防雨保溫，易于操作為主，主要應(yīng)用于早春和延秋種植蔬菜。而溫室主要用于秋冬季節(jié)的蔬菜種植，花卉培養(yǎng)，苗木育種。”“在夏秋強(qiáng)光、高溫季節(jié)，對(duì)蔬菜、花卉的生長(zhǎng)發(fā)育帶來(lái)不利影響”“防暴雨、防風(fēng)作用。夏秋季節(jié)，特別是在長(zhǎng)江中下游和東南沿海地區(qū)，常有暴雨和大風(fēng)襲擊，往往使種植的蔬菜、花卉毀于一旦，造成災(zāi)害。采用遮蔭覆蓋栽培，可以避免暴雨和大風(fēng)直接沖擊作物和表土，減少毀壞作物、土壤板結(jié)和使根系窒息的現(xiàn)象。如果

4、是用于育苗，其效果更加顯著。”“在早春和晚秋，覆蓋遮陽(yáng)網(wǎng)也有一定的保溫作用，一般可使網(wǎng)內(nèi)氣溫高于外界1左右；當(dāng)有霜凍時(shí)，霜凝結(jié)在遮陽(yáng)網(wǎng)上，避免凍傷作物，有一定的防霜凍作用。”“系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)、溫室環(huán)境智能控制器以及傳感器（溫濕度傳感器、CO2傳感器、光照傳感器等）、外圍設(shè)備（加熱器、加濕器、風(fēng)機(jī)、濕簾水泵、遮陽(yáng)網(wǎng)、天窗、CO2發(fā)生器等）構(gòu)成。溫室環(huán)境智能控制器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各種數(shù)據(jù)，并根據(jù)所設(shè)參數(shù)自動(dòng)控制外圍設(shè)備工作，計(jì)算機(jī)和智能控制器之間采用RS485總線通訊，一臺(tái)計(jì)算機(jī)可以連接多個(gè)控制器。計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)讀取各控制器的數(shù)據(jù)（溫度、濕度、CO2、光照等）以及外圍設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，所有數(shù)據(jù)能夠顯示、存貯。系統(tǒng)

5、具有采集間隔設(shè)置功能、遙控功能，采集功能、報(bào)警功能、查詢功能、統(tǒng)計(jì)功能、打印功能等。” 以上標(biāo)記部分均來(lái)自網(wǎng)絡(luò)3、 測(cè)試進(jìn)度第一階段測(cè)試：1.將下位機(jī)的數(shù)據(jù)單一的上傳到上位機(jī)并動(dòng)態(tài)的顯示出來(lái) 2. 無(wú)線串口的測(cè)試（在項(xiàng)目之外測(cè)試）3. 無(wú)線串口采集的數(shù)據(jù)在上位機(jī)顯示（1的測(cè)試重點(diǎn)在于上位機(jī)的編寫，要注意時(shí)間，其決定第一階段測(cè)試的具體時(shí)間；2的測(cè)試相對(duì)簡(jiǎn)單，因?yàn)橛性创a；3是個(gè)綜合的測(cè)試）第二階段測(cè)試：多個(gè)傳感采集+控制器+上位機(jī)控制（本階段的測(cè)試是系統(tǒng)級(jí)的測(cè)試，可以以一個(gè)大棚為測(cè)試點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試，重點(diǎn)不在協(xié)議的驗(yàn)證，而在于協(xié)議之外能否完成正常的采集和控制。上位機(jī)軟件要拓展用戶控制界面）第三階段測(cè)試：模型組裝+最后的測(cè)試（web_server服務(wù)可以視進(jìn)度來(lái)決定是否需要添加）三、詳細(xì)設(shè)計(jì)1. 通信協(xié)議的設(shè)計(jì) 借助于OFBUS的思想，設(shè)計(jì)為多主機(jī)的形式，即在網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)大棚里面的下位機(jī)都是主機(jī)，可自主的收發(fā)數(shù)據(jù)。協(xié)議的應(yīng)用層分布在上位機(jī)端和大棚的控制器端，上位機(jī)端：將所接收的數(shù)據(jù)相應(yīng)的實(shí)時(shí)顯示，或者要發(fā)送控制信息；控制器端：多個(gè)無(wú)線傳感器共用一個(gè)串口來(lái)發(fā)送數(shù)據(jù)會(huì)遇到問(wèn)題，如何解決？比如一個(gè)大棚內(nèi)有3處溫度采集，我們編號(hào)1