人工气候室主机系统软件设计方案

人工气候室主机系

统软件设计方案人工气候室主机系统软件设计方案一、人工气候室简介概述:控制植物生长环境的设施和设备由简单的生长箱发展到控制复杂的人工气候室。笔者开发的基于CAN(controllerareanetwork,即控制器局域网)总线的人工气候室智能测试系统，主要用于对植物生长的温度、湿度、光照度和CO2含量等状态参数的自动检测，对人工气候实验室的异常情况进行故障初发期的报警处理，模拟人类智能信息融合能力，分析植物生长状态,控制植物生长环境所需的温度、湿度、光照度和CO2含量，从而为植物生长环境的信息融合和控制决策奠定了基础。系统具有参数检测、参数分析、故障自检、系统保密、病毒防护、知识查询等多种功能。主机软件采用VB(VisualBasic)和LabVIEW编写。VB作为可视化的编程语言具有简单易学、功能强大的特点，能在短时期内开发一个完整、易于操作的应用软件。而美国NI(NationalInstrument)公司推出的LabVIEW图形化编程语言，是计算机硬件、仪器测控硬件和用于数据分析及图形用户界面的软件之间的有效结合，是最成功的虚拟仪器软件，提供了所见即所得的图形化界面编辑环境。在系统的主机软件设计中，VB用于完成数据信息的通信，LabVIEW用于完成数字、图形化处理。二者结合，使主机软件具有比其它仅以VB为开发平台的系统主机软件更丰富完善的功能和视觉效果。系统已投入实际应用。

二、人工气候室系统构成系统主要由中心控制室、试验培养室和人工能源室三大部分组成。中心控制室是自然能源利用和人工能源分配的控制中心。试验培养室是用于模拟自然环境的人工气候室。人工能源室是在自然能源受限的情况下，按中心控制室的指令向试验培养室提供人工能源，以满足培养室各试验单元和整体环境的要求。系统的结构框图如图1所示。

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光/度传感器

湿度竹感器

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光/度传感器

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温度传醯器图1人工气候室系统的结构框图系统以PC机（586/266以上机型）作为主机，以80C592单片机系统和温度、湿度、光照度和CO2含量等参数测量电路为分机。作为系统的核心，主机安放在系统的控制室,分机安放在各个培养室,原则上一个光照箱安放一个分机。一台主机能够管理1~200台分机,一台分机能够连接检测温度、湿度、光照度和CO2含量等共计1~128个传感器。主机经过CAN串行总线,管理着10km范围内安放在培养室中的分机（CAN节点）；每台分机经过安装在培养室中的各类不同的传感器对状态参数的采集与信息传输。根据不同类型植物在不同生长时期及不同生长季节，控制室主机设定植物不同的理想生长状态参数。同时，主机根据安装在培养室的分机中各传感器所检测到的实际状态参数，与设定的理想状态参数比较、经过模糊运算以及处理,控制人工能源室向培养室提供人工能源。这种以CAN总线结构的通信方式，具有实时性好、运行成本低、系统组建方便和工作的高可靠性等优点。而主机软件的合理设计是系统稳定、可靠运行的关键，它直接影响着植物生长所需的环境状态参数。1、人工气候室主机软件设计主机软件设计遵循模块化设计思想，采用结构化程序设计方案,具有较好的模块性、可移植性和可修改性。主机软件模块主要有：通信模块、数据显示模块、图形化显示模块、历史数据记录模块、数据分析处理模块、决策和控制模块等。其中，温度、湿度、光照度和CO2含量等参数的图形化显示还具有颜色提示和警示功能。例如，温度检测图形化显示时，红色显示表明温度过高,绿色表示温度在正常范围，黄色表示温度过低。系统进行检测时，根据设定,主机首先连接某一分机或所有分机，然后