基于GPRS的温室大棚温湿度监控系统的设计.docx

基于GPRS的温室大棚温湿度监控系统的设计蒋鼎国摘要：采用８９Ｃ５１单片机、ＧＰＲＳ模块ＳＩＭ３００、温度传感器ＡＤ５９０、湿度传感器ＨＭ１５００设计基于ＧＰＲＳ的温室大棚温湿度监控系统。该系统可根据用户设定参数自动采集现场的环境数据，并根据设定温湿度极限值报警，同时采集数据经过ＧＰＲＳ网络传送至上位机进行存储及处理，从而实现对温室温湿度的实时监测。系统检测精度高、使用简单、成本较低，工作稳定可靠，可以降低蔬菜大棚的现场监测成本，有助于提高农作物的产量。关键词：传感器；ＧＰＲＳ；温室大棚；监控系统；温度；湿度中图分类号：Ｓ１２６；ＴＰ３９３文献标识码：Ａ文章编号：0439－８114（２０14）09－2153-03GPRS-BasedDesigningTemperatureandHumidityMonitoringSystemofGreenhouseJIANGDing-guo(DepartmentofScienceandTechnology,HuaiyinInstituteofTechnology,Huai'an223003,Jiangsu,China)Ａｂｓｔｒａｃｔ：ThetemperatureandhumiditymonitoringsystemofgreenhousebasedonGPRSusing89C51MCU,GPRSmoduleSIM300,AD590temperaturesensor,humiditysensorHM1500wasestablished.Thesystemcouldachieveautomaticallyacquisitionofthefieldenvironmentdatabysettingparametersofuser,andalarmaccordingtothesettingtemperatureandhumidity'limitatthesametime.TheacquisitiondatacouldbesenttothehostcomputerthroughtheGPRSnetworkforprocessingandstoragetorealizereal-timemonitoringoftemperatureandhumidityofthegreenhouse.Thewholesystemwastypicalofhighprecision,simpletouse,lowcost,stableandreliablework,whichcouldreducethefieldmonitoringcostofgreenhouse,helptoraisetheyieldofcrops.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：sensor;GPRS;greenhouse;monitoringsystem;temperature;humidity２１世纪以来，绿色蔬菜大棚生产技术在中国推广发展起来，大棚成为了各种反季节蔬菜的主要生产设施。在对蔬菜大棚的管理过程中，对其环境的监控是最重要的一个环节［１，２］，温室监控的重点在于协调控制作物生长的小气候。目前，对于蔬菜大棚的环境监控，大多数还沿用人工值守的方法来实现，该方法浪费了大量的人力物力，除此之外，极少数的自动监控系统也通常采用专门的通信线路实现，但费用昂贵，不适应广大农民的需求，而且这些方法对蔬菜大棚的环境控制效果均不太理想，从而常常导致由于温湿度控制不当而造成的作物减产，给菜农带来了极大的损失［３，４］。为此，提出了基于无线通信ＧＰＲＳ的蔬菜大棚温湿度监控系统，通过实时采集农业大棚内空气的温度、湿度环境参数，来控制自动开启或者关闭指定的环境调节设备，再将环境参数通过ＧＰＲＳ传输至上位机，以实现对温室的远程监控与管理。这种基于农业蔬菜大棚的智能监控系统，可以为农业生态信息自动监测、对设施进行自动控制和智能化管理提供科学依据和有效手段。１系统总体设计基于ＧＰＲＳ的温室大棚温湿度监控系统的总体设计见图１。系统由８９Ｃ５１单片机、Ａ／Ｄ转换电路、温度检测电路、湿度检测电路及控制系统组成。在工作过程中，由温度检测电路、湿度检测电路将现场温度及湿度转换成电压信号，该模拟电压信号经ＡＤＣ０８０９转换后进入８９Ｃ５１单片机，一方面，单片机通过程序比较输入温度与设定温度来控制风扇或电炉驱动电路；另一方面，再比较输入湿度与设定湿度来控制喷水电路。同时，以上采集的温室大棚环境现场数据通过ＧＰＲＳ设备发布给进行总控管理的上位机终端及种植户的移动电话，从而实现对大棚内植物生长温度及土壤和空气湿度的监控，并实现对超过正常温度、湿度范围的状况进行实时处理，使大棚环境得到良好控制。２系统温湿度采集模块２．１温度检测及电平转换电路设计中采用的温度传感器为ＡＤ５９０，这是美国ＡｎａｌｏｇＤｅｖｉｃ