毕业设计(论文)外文资料翻译题 目: 基于单片机的温室环境参数监测和控制系统 院系名称： 信息科学与工程学院 专业班级： 电信1305班 学生姓名： 学 号： 指导教师： 教师职称： 起止日期：2017.3.20-2017.4.15 地 点: 莲花街区 附 件： 1.外文资料翻译译文； 2.外文原文 指导教师评语： 签名： 年 月 日附件1：外文资料翻译译文2010 International Conference on Computer and Communication Technologies in Agriculture Engineering（CCTAE 2010）（Volume 1）基于单片机的温室环境参数监测和控制系统Chandrasekaran S，Haritha Ravi，Aiswarya S and Dipesh Dugar M摘要对于现代室内农业环境参数的自动测量和控制是实现作物产量和温室质量的关键。
近年来，我国设施农业蓬勃发展，与此相应，温室监测与控制仪器取得了一定的发展经过数年的不懈努力，我们农业环境参数测控体系研究团队设计了可广泛应用于农村的温室分布结合智能测控系统该系统主要控制温度、湿度、二氧化碳浓度、土壤湿度和温室照明单片机由于数据存储量小，显示接口单一，虽信息量有限，但性能价格比高，因此可作为数据采集和监测的前端单元；而且PC具有大量的数据存储，丰富的软件，方便的人机交互等优点，因此可作为数据处理和控制核心如果我们使用过时和低价的PC，以PC为上位机，将由多台微机组成的不同功能控制模块作为下位机，然后组建微电脑智能控制系统，从而实现对显示信息和数据采集更好的监控与管理，同时根据实际需要，进而可以降低系统成本关键词：智能控制，单片机，传感器，环境监测1.系统结构及原理分布式智能控制系统温室最显著的特点是整合数据采集，多模块组合式的控制和管理，结构简单，人机交互方便，适应温室中的多种作物管理控制的智能专家模糊控制技术[1]的应用分布式智能控制系统的结构由上下两层组成以顶级PC为主机，使系统管理和专家模糊技术以智能化运行，从而提供方便的控制界面，实现了温室一体化监测与管理系统下部由一系列不同功能的模块组成，在每个模块中采用AT89C51单芯片作为下位机[2]，RS485用于上位机与所有AT89C51通信，然后采集，处理和控制温室参数。
每个功能模块电气完全隔离，结点上的任何故障都不会对其他模块产生任何影响系统通过每个监控模块分别收集环境信息，并将其发送到主机PC，在PC配置控制系统中，将获取的参数与设置值进行比较，然后根据不同生长阶段作物的各种专家智能模糊控制系统，通过模糊控制指令对环境温度，湿度，CO2浓度，土壤含水量给出相应的操作说明或报警该系统适用于秦皇岛农村温室，通常在温室内靠近东西端1/4，距北半部中部（湿帘附近）和南部一半（风扇附近），设置空气温湿度模块，二氧化碳浓度和土壤含水量模块，根据实际情况，在温室中部添加土壤含水量模块；在主入口高度为1.5米，设置水箱，根据需要设置滴管的螺线管，并根据土壤含水量模块进行控制； PC放置在温室的主入口2.硬件设计在分布式数据采集和控制系统中，由于微控制单元在数据存储方面受到限制，计算复杂功能较慢，所以采用PC机，系统采用主从模块，以PC为主机，将位于场景中的SCM[3]系统作为从站在这种分布式系统中，通信是它的关键一般来说，PC的串行端口是标准的RS232，传输距离更短在农业控制系统中，通信距离为数十米或几公里，因此RS232 / RS485转换器用于实现PC和SCM之间的通信。
为了减少投资，同时考虑到用户便利性和友好的人机交互，我们采用了高于RS486低于PIV的低价PC；考虑到配置软件的运行，要求运行内存为64 M以上,硬盘为10 Gb以上B. 温度和湿度，照度和CO2浓度的控制模块每个控制单元由SCM传感器，信号处理电路，RS485接口和输出电路组成二氧化碳浓度通过传感器测量，基于NDIR[4]技术，测量范围为0-2×103mol通过传感器，控制系统，通过数字滤波软件，线性插值和温度补偿，CO2浓度输出为符合UART协议的数字，然后直接输入到SCM在温湿度测量中选用基于CMOSens[5]技术的SHT11新型智能传感器在SHT11中，温湿度传感器，信号放大电路，A/D转换电路，I2C总线都集成在一个芯片中，具有全尺寸校准，二线数字输出，湿度测量范围为0〜100％RH，温度测量范围为-40℃〜+ 123.8℃，湿度测量精度为±3.0％RH，温度测量精度为±0.4℃，响应时间<4s硅光电检测JY1-TBQ-6的照度传感器采用光测量，测量范围为0〜200000 Lux；光谱范围为400〜700 nm可见光；测量误差小于2％； 输出为4〜20 mA或0〜20 mV；输出信号可以在放大到0〜4 V后直接发送到SCM的A / D。
模块接受上部的指令，并通过输出电路输出输出电路由光隔离，信号驱动器和输出继电器组成C. 土壤水分测量和控制模块水是一种极性介质，含水土壤的介电常数主要取决于水分，当含水量不同时，波阻抗不同，本系统采用驻波无线电方法测定土壤水分基于工程电磁场理论，对于有损介质，电磁波阻抗如下[6]：其中μ为介质渗透率，μ≈μ0为真空渗透率，ε为中等介电常数，λ为中等电导率，ω为电磁波频率在非常低的音频（<2000 Hz）中，干扰电介质的损耗角正切值为λ/ωε ≈ 0.07，如果选择20MHz以上信号源的频率，则ε ≈ ε∞，土体的虚部 波阻抗是忽略的，只是实际部分，相当于纯电阻土壤水分传感器由100 MHz信号源，同轴传输线和4针不锈钢探头组成，信号电磁波沿线路传输到探头由于探头阻抗和线路阻抗不同，入射波和 反射波形成驻波以同轴传输线为无损均匀线，波阻抗为Z0，ZL为负载阻抗 然后探头电压波的反射系数为：Γ=（ZL-Z0）/(ZL+Z0)选择传输线的长度为l =λ/ 4，线路两端的最大和最小值为Umax和Umin，则线路中的驻波无线电可以表示为：S=Umax /Umin =(1-|Γ|)/(1+|Γ|)这样可以通过测量传输线的驻波速率来测量土壤水分无线电。
土壤湿度模块由传感器和控制器组成，传感器从属于控制器，控制器可以省略而无需在温室中进行灌溉为了简化控制，本系统控制土壤水分采用分区式节水型灌溉技术，在一定程度上可以通过采用该技术将地上上下参数解耦3.控制系统编程PC软件由KingView 6.51[7]开发，该配置软件可靠性高，开发周期短，图形界面生成功能完善，人机交互方便；可根据用户需求创建动态图像和图表，现场设备的布局可以直观地显示参数变化，控制状态，超限时可以发出报警；可以通过使用存储在特定数据库中的环境参数的历史曲线来实现温室参数的模糊控制从机的SCM软件由Keil C51开发，实现对主机的模糊控制指令的实时采集、处理、上传，完成对设备的本地控制A.控制模块的程序设计土壤湿度模块子机的软件，包括主要功能，数据采集处理子程序，中断处理和通信等，通过并行数据端口读取驻波电压值，获得土壤水分值 内容按功能计算土壤水分监测和控制子机的软件主要完成与子从机的数据通信，向主机上传测量数据和当前控制状态，接受来自主机的模糊控制指令，并输出实施指令机温湿度软件主要完成通过I2C集中读取二氧化碳浓度和温湿度的数据，将测量数据和电流控制状态上传到主机的任务，接受主机的模糊控制指令 并输出实施指令。
所有从机都采用串行中断模式3与主机进行通信，发送数字采集和接收指令B. PC和模糊控制系统的程序设计1）KingView 6.51的通讯设置：为确保通讯的正确性，上下必须遵循相同的通讯协议，设定通讯参数通讯中通常采用主从模式，采用响应方式在这个过程中，主人首先发送一个命令给奴隶，然后从奴隶收到命令后给出答案，因此一旦通信完成，在KingView中，采用预定的轮询方法来进行读写在KingView的项目浏览器中，首先点击设备→COM1；在设备向导的配置中，选择智能模块→SCM→HEX→串行端口的当前SCM，然后选择主机计算机通讯的服务参数2）KingView 6.51和数据库的连接：数据库是软件的核心，不仅包含变量的定义，实时参数和历史参数，而且还需要参数报警，模糊计算，报告和已获得的displays.Access2003桌面数据库用作系统的记录数据库，并通过使用SQL，由KingView通过ODBC操作过程是：在KingView中创建数据变量以创建一个记录体，建立ODBC的数据源创建查询屏幕并进行屏幕连接要与Microsoft Access2003连接，SQLConnect（），SQLSelect（），SQLLast（），SQLNex（），SQLFist（），SQLPrew（），SQLInsrt（）等）的功能，应以命令语言实现，然后实时存储和查询数据完成。
3）PC的软件设计：对于温室控制系统，PC的数据存储容量是无限制的，如果现有的成熟软件模块包含在系统中，则可以提高系统的可靠性软件由控制模块和管理模块组成4. 结论根据农民的经济承受能力，采用现有温室监测环境参数技术，开发以PC为主机的温室环境主从分布式自动控制系统系统具有以下特点：1）PC数据存储量大，模糊控制专家系统易于数据存储，修改和系统升级2）通过使用KingView开发PC软件，提高了系统的可靠性，缩短了开发周期，获得了友好的人机界面3）系统采用分布式，模块化结构，使系统维护更加方便，适应生产需要从站的监控模块根据需要通过RS485总线连接到主机，可实现分区温室的控制5. 参考文献[1] Jones RCM, Freegard S, Reeves M, Hanney K, Dobbs F.The role of the practice nurse in the management of chronicobstructive pulmonary disease (COPD). Prim Care Respir J2001；/10:/1068.[2] Bolton CE, Ionescu AA, Edwards PH, Faulkner TA,Edwards SM, Shale DJ. Attaining a correct diagnosisof COPD in general practice. Respir Med 2005；/99:/493500.[3] Geijer RMM, Thiadens HA, Smeele IJM, Sachs APE,Bottema BJAM, van Hensbergen W, et al. Dutch Collegeof General Practitioners Guideline on COPD and adultasthma: Diagnosis.Huisarts Wet 2001；/44:/10717.[4] Pauwels RA, Buist AS, Calverley PM, Jenkins CR, Hurd SS.。