1、1 引引 言言 11 论文研究的背景和意义论文研究的背景和意义 中国农业的发展必须走现代化农业这条道路，随着国民经济的迅速增长，农业 的研究和应用技术越来越受到重视，特别是温室大棚已经成为高效农业的一个重要 组成部分。现代化农业生产中的重要一环就是对农业生产环境的一些重要参数进行 检测和控制。例如：空气的温度、湿度、二氧化碳含量、土壤的含水量等。在农业 种植问题中，温室环境与生物的生长、发育、能量交换密切相关，进行环境测控是 实现温室生产管理自动化、科学化的基本保证，通过对监测数据的分析，结合作物 生长发育规律，控制环境条件，使作物达到优质、高产、高效的栽培目的。大棚内 的温度、湿度与二氧化碳
2、含量等参数，直接关系到蔬菜和水果的生长。国外的温室 设施己经发展到比较完备的程度，并形成了一定的标准，但是价格非常昂贵，缺乏 与我国气候特点相适应的测控软件。而当今大多数对大棚温度、湿度、二氧化碳含 量的检测与控制都采用人工管理，这样不可避免的有测控精度低、劳动强度大及由 于测控不及时等弊端，容易造成不可弥补的损失，结果不但大大增加了成本，浪费 了人力资源，而且很难达到预期的效果。因此，为了实现高效农业生产的科学化并 提高农业研究的准确性，推动我国农业的发展，必须大力发展农业设施与相应的农 业工程，科学合理地调节大棚内温度、湿度以及二氧化碳的含量，使大棚内形成有 利于蔬菜、水果生长的环境，是大
3、棚蔬菜和水果早熟、优质高效益的重要环节。目 前，随着蔬菜大棚的迅速增多，人们对其性能要求也越来越高，特别是为了提高生 产效率，对大棚的自动化程度要求也越来越高。由于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。当前农业温室大棚大多是中、小规模,要在大 棚内引人自动化控制系统，改变全部人工管理的方式，就要考虑系统的成本，因此， 针对这种状况，本次毕业设计将设计一套低成本的温室大棚环境报警系统。 温湿度是一个非常重要的物理量，因为它直接影响燃烧、化学反应、发酵、烘 烤、煅烧、蒸馏、浓度、挤压成形、结晶以及空气流动等物理和化学过程，温度控 制失误就可能引起生产安全、产品质量、产品产量
4、等一系列问题，因此对温度的检 测的意义很重要。同时在一些农业大棚中，大棚中的温度对植物的生长有些很大的 影响，对大棚温度的采集和传输存在的一定的重要性。但是在很多场合使用都是有 线传输方式，但是有线传输排线复杂而且在线路损坏时修复难。随着射频、集成电 路技术的发展，无线通信功能的实现更容易，数据传输速率更快，抗干扰能力更强。 无线数据传输与有线数据传输相比，有诸多优点：一是成本低，省去大量布线；二 是建网快捷，只需在每个终端连接无线数据传输模块和架设适当高度天线；三是适 应性好，可应用于某些特殊环境；四是扩展性好，只需将设备与无线数据传输模块 相连接，在进行后期设备添加时不需太多的线路布置和软
5、件配置。无线传输是一种 将有效数据传输至远方的一种有效方法，所以使用无线传输的测温系统可以对生产 环境的温度进行无线采集并且能够使操作员可以远距离实时了解被测现场的温度变 化情况。 12 研究现状研究现状 在现代的温度测量系统设计中,往往采用 DS1820 新型单总线数字温度传感器， 这种类型的温度传感器采用 3 脚(或 8 脚)封装，从 DS1820 读出或写入数据仅需要一 根 I/O 口线，而且测量精度达到 12 位，最低精确到小数点后 4 位有效数字。用这种 智能化数字式传感器的优胜显而易见。现代湿度测量方案最主要的有两种：干湿球 测湿法，电子式湿度传感器测湿法。干湿球测湿法采用间接测量
6、方法，通过测量干 球、湿球的温度经过计算得到湿度值，因此对使用温度没有严格限制，在高温环境 下测湿不会对传感器造成损坏。干湿球测湿法的维护相当简单，在实际使用中，只 需定期给湿球加水及更换湿球纱布即可。与电子式湿度传感器相比，干湿球测湿法 不会产生老化，精度下降等问题。所以干湿球测湿方法更适合于在高温及恶劣环境 的场合使用。电子式湿度传感器的精度水平要结合其长期稳定性去判断，一般说来， 电子式湿度传感器的长期稳定性和使用寿命不如干湿球湿度传感器。湿度传感器是 采用半导体技术，因此对使用的环境温度有要求，超过其规定的使用温度将对传感 器造成损坏。所以电子式湿度传感器测湿方法更适合于在洁净及常温的场合使用。 随着无线通信技术的发展，无线数据的采集与传输的应用领域在不断地扩大。 在工业测控方面，有些测量点比较分散使得有线线路的铺设及维护均需较高的代价， 或者对于运动构件上的传感器信号的采集，使得有线传输数据不可靠、甚至不可能， 因此采用无线数据传送技术进行数据通信是现代测控数传系统的发展趋势。从点对 点传输的红外技术，到短距离、点对多点个人局域网（如蓝牙和 ZigBee），不同种
