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本文以国家自然科学基金项目“温室环境动态建模和智能控制算法研究”为依托,开发的基于RS-485总线的农业温室环境分布式测控系统能够为温室环境动态建模提供软件平台,同时将模糊控制算法运用到温室环境这种复杂的被控对象中。
测控系统主节点管理软件采用VisualBasic开发,具有数据采集、曲线显示、数据库管理及智能决策功能;从节点包括数字量和模拟量输入输出模块、智能温度、湿度、光照强度、二氧化碳浓度等传感器模块,负责执行决策和传送数据。根据手动控制策略的总结,利用VC++将MATLAB工具计算所得的二维温度模糊控制查询表制作成DLL格式的算法库,在实际控制中通过调用算法库来实现对温室环境因子的控制。
此外,本文还探索性的将主节点单元采用S3C2410X微处理器开发,通过移植Bootloader和实时操作系统ARMLinux,采用C语言在Linux下编写相应的应用程序。该嵌入式测控系统通过串口实现数据的采集和控制命令的发送,并利用USB接口将数据以文本文件的形式保存到U盘里。同时增加了LCD显示功能,将显示模块作为总线上的一个从节点,通过键盘触发主节点对其进行控制,分屏显示实时数据。
实验结果表明,基于RS-485总线的主从式温室环境上位测控平台运行稳定可靠,价格低廉,根据不同的季节能够有效地对温室环境因子进行控制,为作物提供良好地生长环境。