文 献 综 述

植物的良好生长是基于一定适宜的环境的，而其在生长过程中又会受到各种因素的影响，尤其是温度和湿度[1]。大自然提供的条件并不能满足植物的需求，由于露天环境昼夜温度和湿度变化大，对某些植物生长极为不利。因此，我们需要去创造适宜植物生长的环境，我们需要对环境的温度和湿度进行有效的检测和控制，从而来提高其质量和产量，创造更大的利润，温室大棚技术就是基于这样的一种现实情况而发明出来的。可随着大棚技术的普及，温室大棚数量不断增多，其温度控制成为一个难题。目前应用于温室大棚的温度检测系统大多采用由模拟温度传感器[2]、多路模拟开关、A心转换器[3]及单片机等组成的传输系统。这种温度采集系统需要在温室大棚内布置大量的测温电缆，才能把现场传感器的信号送到采集卡上，安装和拆卸繁杂，成本也高。同时线路上传送的是模拟信号，易受干扰和损耗，测量误差也比较大，不利于控制者根据温度变化及时做出决定。在这样的形式下，开发一种实时性高、精度高，能够综合处理多点温度信息的测控系统[4]就很有必要。

随着单片机及各种电子器件性价比的迅速提高，使得这种要求变为可能。

温室环境控制是在充分利用自然资源的基础上，通过改变环境变量，如温度、湿度、光度[3]等来获得植物的最佳生长环境，从而达到增加作物产量、改善作物品质、调节作物生长周期、提高经济效益的目的。温室控制[5]应做到：1）温室中承载的是有生命的植物，因此保证温室中培育对象的安全是最基本的要求。2）为了保证温室中培育对象的良性生长，温室的气候调节过程需缓慢进行，应尽可能通过各种设施运作减少温室外部气候变化对温室环境气候的影响。3）严格按照温室中培育对象的生长规律分阶段对温室进行控制，在每个阶段都需保证环境气候、水肥、放病虫害等指标达到要求。4）随时根据市场现有的信息预测市场未来的变化，从而决定对温室的投入，控制产品的上市时间。5）实现农业可持续发展的根本保障是在农业生产过程中保护生态环境，因此温室生产要考虑生态效益的要求，不施农药，保持土壤原有酸碱度，保护地下水和空气不受污染等。6）尽可能低成本运作，例如尽量利用太阳能，选择最适宜的加温温度，营养液在线检测和循环使用，尽可能低成本通风、低消耗除湿。7）温室控制系统的最理想目标是保证良好的综合效益，即在保证生态效益的前提下，提高经济效益，也就是产量提高、能源消耗降低、资源消耗减少。

国外对温室环境控制技术研究较早，始于20世纪70年代。先是采用模拟式的组合仪表，采集现场信息并进行指示、记录和控制[6]。80年代末出现了分布式控制系统[7]。目前正开发和研制计算机数据采集控制系统的多因子综合控制系统。现在世界各国的温室控制技术发展很快，一些国家在实现自动化的基础上正向着完全自动化、无人化的方向发展。而国内对此项技术研究起步较晚。自20世纪80年代以来，我国技术人员在吸收发达国家高科技温室生产技术的基础上，进行了温室中温度、湿度和二氧化碳等单项环境因子控制技术的研究。实践证明，单因子控制技术在保证作物获得最佳环境方面有一定的局限性。1996年江苏理工大学研制出一套 温室环境控制设备，能对营养液系统、温度、光照、二氧化碳等进行综合控制，在一个150M2的温室内，实现了上述四个因子的综合控制，是目前国产化温室计算机控制系统较为典型的研究成果。近年来，在国产化技术不断取得进展的同学，也加快了引进国外大型现代化温室设备和综合控制系统的进程。这些现代温室的引进，对促进我国温室设施计算机应用，在总体上正上消失吸收、简单应用阶段向实用化、综合性应用阶段过渡和发展。但是，大部分不够理想。在技术上，以单片机控制的单参数单回路系统居多，尚无真正意义上的多参数综合控制系统，与欧美等发达国家相比，存在较大差距，尚需深入研究。

本课题基于对我国温室大棚技术的分析，针对当前温室大棚温度控制不稳定的状况，设计出一种集温度检测、控制、报警、打印于一体的适合广大温室用户采用的微型温度控制系统。本文设计的恒温系统采用STC89C52[8]单片机控制技术对温度进行调节，具有操作简单便捷、采集方便准确、适应性强、成本低以及节省能源的特点，可明显增加使用者的经济效益。该系统不但可以推行到温室中，还可以应用于其他进行温度调节的场合。随着科学技术的进步，这种温度控制系统已经有了越来越多的应用，给人们的生活和生产带来了极大的便利。比如说温度控制系统可以应用在各种高档智能连栋温室、日光温室生态酒店、生态洗浴工程设计、家庭休闲温室、异型温室、楼顶温室设计、现代化畜禽舍的设计等。主要阐述了其控制系统设计原理，主要电路设计以及软件设计等，并利用温度传感器DS18B20[9]对蔬菜大棚内的温度进行实时采集与控制[10]，实现温室温度[11]的自动控制[12]。本系统由单片机小系统模块[13]、温度采集模块[14]、加热模块[15]、降温模块[16]、按键模块[17]、显示模块[18]、报警及打印模块[19]八个部分组成。可以通过按键设定温室的温度值，采集的温度和设定的温度通过LCD液晶显示[20]。当所设定的温度值比采集的温度大时，通过加热器加热，以达到设定值；反之，开启降温风扇[21]，以快速达到降温效果,当加热器或降温风扇在最大时间内仍未达到设定值时则实行报警功能。打印功能则是为了通过打印机打印出每天温度变化的信号图形，通过对打印图形的观察，来进行数据的记录和处理。

参考文献

[1]李莹,刘鹏义等. 温度自动检测与控制系统 暨南大学学报[J] 2000.6

[2]刘志明. 自动检测记录输出实验仪控制系统设计[J] 第十八届中国创新学术会议 2004

[3]阿力木甫拉提.温室大棚温度的调控[N].农业科技.2010（8）