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摘 要

农作物的发展在各个国家的经济发展中都占有很重要的位置，尤其是我国现在经济迅速发展，作为世界第一农业大国，农作物对我国经济的发展更是不可轻视。因此为了提高农作物的生长质量，农作物的生长环境必须得以改善。其中，农作物受影响最大的几项因素是光照强度、温度、CO₂浓度和土壤水分。建造智能温室时主要考虑以上四种因素，使农作物尽量不受这些环境因素的影响。本设计用光照传感器、温度传感器、CO₂传感器和土壤水分传感器监测大棚内的环境数据，经过EM231模块将模拟信号转变为数字信号传送给PLC，PLC将这些信号与设定值进行比较，根据比较结果再控制相应的设备来使大棚内的环境达到适合农作物生长的环境。

关键词：智能温室，传感器，PLC，EM231

Abstract: The development of crops plays an important role in the economic development of all countries. As the first agricultural country in the world, the crops are more important to the development of our country"s economy. Therefore, in order to improve the quality of crop growth, the growth environment of crops must be improved. Among them, the most influential factors are light intensity, temperature, CO₂ concentration and soil moisture. When building intelligent greenhouse, the above four factors are considered, so that crops are not affected by these environmental factors as far as possible. This design uses light sensor, temperature sensor, CO₂ sensor of the automatic control method used in greenhouses of light intensity, temperature, humidity, CO₂ concentration to achieve the process of mediation, automatic watering, to make the living environment of crops optimization, and obtain the biggest benefit.

Key words：Temperature Sensor，PLC，Intelligent Greenhouse，EM231

目录

1 绪论 3

1.1 课题背景 1

1.2 国内外研究现状 1

2 系统总设计方案 2

2.1 系统总体设计思路 2

2.2 设计概要 2

3 系统硬件方案设计 3

3.1 信息采集电路的设计 3

3.1.1 温度传感器的选择 3

3.1.2 光照传感器的选择 4

3.1.3 CO₂传感器的选择 4

3.1.4 土壤水分传感器的选择 5

3.2 主控制电路设计 5

3.2.1 PLC的选择 5

3.2.2 PLC外部接线图 7

3.3 系统执行部分设计 8

3.3.1 正反转部分设计 8

3.3.2 开关类设计 9

3.4 系统主电路图 10

4 程序设计及分析 12

结论 23

致谢 24

参考文献 25

1 绪论

1.1 课题背景

随着我国的经济不断的发展，人们的生活质量也不断提高，同时对农作物的需求和质量也在提高。现在最常见的控制方式就是根据室温的情况来进行调节，比如说人工控制大棚窗户的开关。但是这种人工控制方式存在四个缺点；（1）对温度的智能化控制程度不高。在温度较高时，高温会对大棚内的蔬菜有不利的影响，为了避免这种影响，大棚的窗户就要开的大一点，当大棚内的最低温度和最高温度差异较大时，就会造成温度缺失，从而对蔬菜的生长产生不利影响。（2）当天气温度较低时，比如说暴雨暴雪天气，大棚内的温度就很低，而且温差变化很大，这样的环境不适合蔬菜的生长，严重时还会有虫害。（3）温度的变化对蔬菜植物的影响是不可逆转的。比如说树的生长，一两次温差较大就是导致树苗无法生长（4）过分依靠人工控制，而且人工控制也无法迅速调节植物的生长环境，效率较低。
因此本设计致力于设计出一种简单高效的智能温室控制系统来代替人工控制，从而避免人不能及时调节室内环境的不足。本设计考虑到温室控制的环境因素在蔬菜植物生长的不同周期提供不同的适宜生长条件，加快蔬菜植物的生长，增大产量，为人们的需求提供了良好的生活保障。同时，智能温室控制系统控制简单，成本低，效率高。

1.2 国内外研究现状

1980年开始，我国开始智能温室控制系统的研究和开发。我国的技术开发人员大量学习国外的技术，慢慢开始掌握了室外温室控制技术，但是这种控制技术的局限性在于只能检测到湿度、温度和CO₂等因素。

现在的智能温室已经越来越向集约化、规模化、有序化和专业化发展，是现代农业发展的一个亮点。随着科学技术的发展和经济的发展，现代化智能温室快速的向节能环保、智能控制的方向发展，逐步代替以前的人工控制的方式。现在智能温室采用最先进的技术稳步和迅速的大规模发展，智能温室的发展前景非常好。

本设计致力于农作物生长的智能温室的设计，同时着重于智能温室控制的开发过程。

2 系统总设计方案

2.1 系统总体设计思路

通过对智能温室的研究弥补自然环境对农作物的影响，自然环境对农作物的成长有决定性作用，智能温室可以为农作物提供合适的生长环境，可以避免极端天气对农作物生长的影响。但是对农作物生长有影响的环境因素有很多，我们主要要分析出哪些环境因素对农作物的生长起决定性作用，并加以控制。经过我们不断的调查我们得出作物的生长环境主要是由温度、土壤湿度、CO₂浓度、光照等因素决定的，但是只通过控制一种因素无法达到对农作物生长的理想效果，所以我们需要将多种因素结合起来考虑。

2.2 设计概要

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