基于单片机的环境控制系统

封闭环境内的生态系统趋于理想状态。关键词：生态控制；单片机;生态环境中图分类号:TP273+.5 文献标识码:A 文章编号:2096-4390( 2019) 10-00-021概述业生产方式，与传统农业生产方式相比具有很大的优点。温室农

环境对我们都不陌生，适宜的环境能够让我们感到舒适；同 业生产可以获得高产和优质的蔬菜、花卉、瓜果，不仅可改变这 样，不适宜的环境会让我们感到不舒适，甚至会造成更大的伤 些产品按自然季节供应的模式,延长其供应期。温室农业可以改 亡情况。同样,在一个系统中，当外界环境会引起不良响应时, 变传统农业劳动力冬闲夏忙的安排，以小面积获得高产。温室农 就需要一个恒定系统来进行控制。在我们生活当中，存在着各 业采用适时适量供水的优化用水同时配以微灌，可达到农业用

种对环境有着严格要求的动物和农作物等。就拿粮库来说，想 水高效高产。这种设施系统可以从简易到全自动控制，适合各种

要使储存的粮食能够在关键时候发挥作用，就必须使其在正常 状况下的选择，特别是对于日光温室、塑料大棚，相对投资较少。情况下能够保持一个良好的储存状态，防止在使用的时候发生 霉变等一系列不利因素，而想要使这种情况得以实现,就必须

3方案设计3.1控制系统原理控制环境使其达到预期值。温度和湿度的变化对于植物可能会

此系统原理(图1)是基于ARDUINO UNO单片机作为

造成不开花结果甚至植株死亡的后果;对于动物可能会由于温 处理器来进行一系列的控制系统，当传感器检测到外部环境与

度湿度的不适合引起细菌繁殖感染各种疾病。由此可见环境的 设定环境不相符时,处理器会自动根据传感器的反馈值做出相 改变会产生很严重的状况。应指令，这时器件开始工作，使环境达到预定状态。检测2生态系统概论现今对人们来说，温室大棚是再熟悉不过的以植物为主的 生态系统，如何利用自动检测及自动控制系统对大棚的环境因

子进行控制，以达到种植产物所需的环境,从而提高效益，对我 国温室发展有着不可估量的意义。温室大棚作为一种高效的农图1 (转下页)采取层次分析法来对其展开相应的评估。在对产品结构设计因素 高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统.提升家居安全性、便

展开研究和探讨后，将产品质感、颜色、工程设计质量、细节美感与 利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。智能家庭网关

结构形态等当作智能家庭网关产品结构的评估指标。产品在5G网络信息的高速发展下，必将能够得到快速高效的发

对于上述A、B和C的三个样本方案,C方案的贴墙式是最佳 展，为人们带来更便捷的生活，是值得大力推广和应用的。参考文献的,权重值达到了 0.6；而B的科技感是最理想的。在结合人机工程

学的相关知识后，得到A方案是最满足相应的审美指标要求的;此 ［1］ 黄河,杨明刚.基于感性工学的老年人智能产晶可用性研究［J］.机械

外在细节美感的呈现上,B受到了大众的青睐；在最后的网格产品 设计2016(4):109-112.结构设计上.A方案的结构形态是最能够达到用户的审美需求的, ［2］ 李晓珊，李晓珊.居家养老模式下的智能产品设计研究［J］.包装工 其权重系数达到了 0.63。程201536(6):77-80.2.2.3软件交互系统的研发和设计。围绕用户的需求展开，智能 ⑶杨楠，李世国.物联网环境下的智能产晶原型设计研究［J］.包装工

家庭网关软件交互系统的设计给用户带来了方便和高效的智能化 程2014(6):55-5&服务,达到了用户心理层面的需求，在很大程度上满足了其情感层 ［4］ 王悦,聂桂平.可穿戴智能产品设计研究［JJ.设计2014(6):23-24.面的需求。软件系统功能的研发特点是能够展开页面设计.建立在 ［5］ 金青，张忠.智能产品的工业服务设计研究［J］,工业技术经济,

iOS操作系统的基础上。在视觉设计层面上,主要按照移动设计的 2016,35(11):93-101.发展要求和特点,了解到移动设计的要求和额说明°考虑到扁平化 页面设计呈现出更加立体和直观的扁平化，摒弃掉其中额外的倾

作者简介：黎绪军(1981,5-),男，汉族，湖北省武汉市人，湖北

设计与谷歌设计的核心条件,采取一个更为轻量化的美学,从而让 工业大学,研究生(职称),研究方向：工业设计工程。斜与阴影，让界面更为简单。配色方案上保持界面的干净，布局合

理,营造舒适的用户操作体验。结束语智能网关是以住宅为平台,将家居生活有关的设施集成，构建

-90- 科学技术创新2019.10『 A十位温度上升按键十位温度下降按键个位温度上升按键个位温度下降按键直流电源外接按键 升降分别有两

个降温水循环5v稳压模块绿色灯反馈模拟值Arduino uno控

制板按键控制温湿度区间（H. T2）.

（RH1.RH2）加热块1内附水循坏'继电器报警t>=T2

加湿器温度显示rh>=RH2各种传感器LCD显示屏启 动红色灯rh<=RH1t=RH1t>二T1「继电器断电〉图23.2系统工作流程图利用管道、风帽等进行自然通风。机械排风则是利用通风机的

本控制系统的基本流程（图2）为直流电源正负极同时连接 运转给空气一定的能量,造成通风压力以克服矿井通风阻力，使 电子降压模块LM2596S,进行降压处理，输出低电压，给AR­地面空气不断地进入井下，沿着预定路线流动，然后将污风再排

DUINO 和各元器件供电。温度和湿度传感器将温度信号通过串 出。两种通风措施有效的结合到一起,使效率最大化，更好的完

口提供给ARDUINO数据并进行分析与处理，如果系统实时环 善系统。结束语境t、rh超出T2t、RH2（假设报警高温为T2t、RH2）,通过所编

程序对端口 a赋予高电压，输出1.5-2.5KHZ音频信号，阻抗匹

此系统通过模型效果来看,使用情况良好，现场设备的箱内

配器推动压片蜂鸣器发声，发出警告，同时红灯亮，通过端口 b 湿温度变得可控和可视，随时可对失控的终端进行更换，大量

控制水泵进行冷水循环进行降温至T2°C、RH2；如果系统实时 减少劳动量，具有较好的应用价值。鉴于当前的基单片机的测 环境t、rh低于Tlt、RHl（假设最低温度为TltC.RH2）,通过所 控系统中，温度测控有着广泛的应用和成熟的技术，本课题在

—温度测控。湿度测控虽 编程序对端口赋予高电压，使绿灯亮，通过端口 c控制加热模块 提出时同时基于另一个新颖的角度—

然提出较早，但由于其应用的广度和技术的瓶颈,其发展速度有 进行升温直至Tlt、RHl。各类传感器（温度、湿度等）感知环境条件，得到有关环境的 些滞后，除开在温室种植和大型重要仓库中有着重要的地位外, 参数，通过LCD显示屏显示，并且将得到的各类与环境相关的 在其他地方往往得不到重视。定期进行现场校准，克服了湿度 参数处理后，判断系统的水循环需要升温或者是降温，得到控 探头的准确性难以控制等难题，提高了温湿度控制精确的可信

制系统升温或者降温的值，将反馈值传递给控制板，由控制板 程度,提供重要环境保证。我们对该系统的应用前景十分看好, 给出指令控制升温或者降温的动作。降温模块由降温水循环系 相信未来的对环境的测控中，温湿度测控有一个更科学、更智 统控制，升温水循环由控制板控制继电器的开合，进而控制加 能、更好性能的发展。热快和加湿器，从而提升系统温度。同时控制板外接四个按键 参考文献（个十位温度上升下降按键）控制温湿度区间（T1,T2）、（RH1, [1] 王兰花.高大平房仓粮食发热的预防与处理[J].粮油仓储科技

通讯，2008⑵.RH2）O报警系统由无源蜂鸣器和红色报警灯组成。4设备准备与排风[2] 刘晓华，江亿.温湿度控制空调系统[M].北京:中国建筑工

为了保证封闭环境的正常维持，排风系统是必不可少的。系 业出版社,2006.统运用自然排风和机械排风混合的方法。自然排风是指在圧差 ⑶陈合强.鸡舍环境的控制.江苏京海禽业集团有限公司.第三届

推动下的空气流动，在室内外空气温差、密度差和风压作用下, 中国黄羽肉鸡行业发展大会,2012.