【基于自动控制系统的智能温室设计10000字（论文）】

基于自动控制系统的智能温室设计目录1前言 I1前言1.1温室的发展温室具有透光以及保温的功能，在环境恶劣的情况下，可以保障温室内作物的生育期并提高作物产量，非常有利于冬季对需要适宜温度才能生长的蔬菜、花卉等植物栽育使用[1]。为了给这些特殊的蔬菜、花卉等植物提供生长的最佳条件，温室控制技术可以针对温室作物生长必须的外在物理要素，譬如湿度、光照度、温度等条件进行调节。而现代温室控制技术更是不满足于这些功能，为了实时监控温室植物的生长环境，该技术主要通过系统实时记录温室环境的温湿度以及光照度来达到监测的目的。为此，我国也一直致力于温室控制技术方面的相关研究，也成功获得了温室栽培等许多方面的成效[2]。但是，由于我国研究温室控制技术的时间相对较短，技术与设备的配套也并不完善，对环境的监控能力并不突出，生产力也相对不足，能够完成全年生产的大型现代化温室数量并不多。并且进口温室设备价格较高，对技术操作人员的综合素质要求也很高，目前改善与加大对温室环境控制迫在眉睫。1.2课题研究意义近些年来，我国的温室大棚种植技术开始被农村使用，特别是塑料薄膜的蔬菜大棚居多，其体积小占地面积少，投入少，但有的人用了不久就丢弃了，其中最主要的因素就是对蔬菜大棚内的环境因素控制精度不高。我国的国土资源虽然整体是比较多的，但由于我国总人口数目过大，每个家庭所享有的耕地面积相对较少，且人们对于反季节蔬菜的需求也逐渐上升，怎么在有限的土地上种植出我们所需求的蔬菜是值得我们去考虑和研究的，温室大棚种植技术由此产生。温室大棚种类很多，下面章节会详细介绍到，总的来说，是利用塑料薄膜等覆盖物以及钢结构框架搭建适合蔬菜进行生长的环境，然后以人工控制或自动控制的方式对蔬菜大棚内的环境进行干预，让蔬菜可以不因外界环境情况的变化而进行正常生长，可以让我们种植的蔬菜摆脱温度和气候以及自然条件的影响。虽然温室大棚能使蔬菜在反季节进行种植，但温室大棚内温度和湿度的控制是温室大棚内最核心的环境因素，这两个因素往往决定着棚里蔬菜生长的好坏。以往我们对于蔬菜大棚内的温度和湿度的检测通常是由相应的温度或湿度计进行测量采集，且由人工进行读数，根据采集到的信息再进行相应的升温或降温操作。这种控制方式让棚内升温或降温都不能及时达到我们的要求，而且该方式浪费大量人力以及物力。随着我国社会的不断发展，科学技术的不断引进创新，我国现代控制系统技术已经普及到我们日常生活的各个脚落。我们如何利用现有的自动控制技术来实现对蔬菜大棚内的温度和湿度进行实时检测，再根据监测到的数值自动控制相应的设备进行升温或降温操作。这对提高大棚内蔬菜等农作物产量和节约人力资源具有重要的意义。2系统总体方案设计2.1系统设计方案方案一：可以采用比较传统的二位模拟控制方法，该方法就是在采用比较适合的模拟电路的基础之上，采用电位器的方法来设置我们的额定值，设置我们所需要的上下限值，将采集到的信息与给定值进行比较，然后控制相应设备启动。如果采用此模拟控制方法，本系统受外界因素影响较大，会导致系统的有关精度也会下降，而且采用此设计的话，在数据显示方面我们不能使用数码显示，不能让我们更简便的去观察和控制。方案二：此方案计划采用AT89C52单片机为核心，采用温度传感器DS18B20进行温度采集，采用HS1101电容式湿度传感器进行湿度采集，其中HS1101可测量的湿度范围为55.5℃~125.5℃。采用继电器控制外接口设备，使其达到电路简单、可靠的目的。使用单片机具有编程灵活，控制简单的优点，使系统能简单的实现温度的控制及显示，并且通过软件编程能实现各种控制算法使系统还具有控制精度高的特点。方案三：第三种以STC89C52芯片为核心，DHT11作为温室温湿度的传感器，LCD1602显示屏显示数据，通过使用弱电控制强电来控制继电器对温湿度进行调节。在对上述三种方案进行比较，在结合实际的资源情况，所需工作电压，以及程序烧写所需存储空间，中断复位以及时钟等因素。通过以上分析最终决定采用方案二，方案中电子器件的选型下章将会详细介绍。本课题主要是基于单片机的智能温室系统的设计，系统可以划分为主控模块、温度监测模块、湿度监测模块、降温模块、升温模块、显示模块和按键模块等。系统需要完成的工作是利用温湿度传感器对大棚内温度和湿度数据进行测量，并将获取到的数据发送给单片机进行处理，单片机将温湿度传感器传送过来的数据进行处理，当输入进来的数据处于设定的阈值范围内时，系统无需进行任何操作，当输入进来的数据超出设定阈值范围时驱动相应的继电器模块模拟加温和降温功能。系统设计框图如图2-1所示。图2-1系统设计框图2.2主控模块选型在本系统的设计与实验中，主控模块作为核心器件相当于人类的大脑一样负责指令的发出与转发功能，所以主控芯片的选型尤为重要，既要考虑到资源够用又要考虑到控制精度。在本次设计中我选择采用AT89C52作为主控芯片。本设计选择使用的单片机是AT89C52单片机，相较于其他同类型单片机，它的软件资料比较完整，数量多，同时编程也与51兼容，对于学生或者初学者来说较为友好，简单方便；支持ISP下载，使用起来较方便；FLASHROM可下载10000次以上；可靠性较好。AT89C52是Atmel公司研发的一款低功耗、高性能CMOS8位微控制器，采用高密度非易失性存储器技术进行制造，兼容80C51产品的所有指令和引脚。它具有两种低功耗的工作方式：休闲ID方式和掉电PD方式；有8K字节系统可编程的闪存，同时也允许常规编程器和程序存储器在线对系统进行编程；有一个全双工的异步串行通信接口，可用作通用异步接收和发送器或同步移位寄存器。而这些特点为AT89C52能够为许多嵌入式控制应用系统提供具有高灵活度和高有效性的解决方案打下了坚实的基础。AT89C52单片机有多种不同类型的封装形式，本设计中选用的是DIP封装，其管脚图如图2-2所示。图2-2AT89C52管脚图2.3传感器选型（1）DHT11DHT11是一种可以同时对温度和湿度进行检测的复合型传感器，该传感器采用简化的单线双向的串行接口技术，通迅时间约为4ms，传输的数据分为小数和整数两部分，传送一次完整的数据是40位数据，遵循先高位后低位的顺序，先是湿度整数数据和湿度小数数据，然后是温度整数数据和温度小数数据，最后一个是校验位，且都是8bit。比如接收到的40位数据为：0011010100000000000110000000000001001101分别对应湿度高8位、湿度低8位、温度高8位、温度低8位校验位计算：00110101+00000000+00011000+00000000=01001101则接收数据正确为：湿度：00110101=35H=53%RH温度：00011000=18H=24C，如果接收到的40位数据为：0011010100000000000110000000000001001001，分别对应湿度高8位、湿度低8位、温度高8位温度低8位、校验位，计算00110101+00000000+00011000+00000000=01001101，因为01001101不等于01001001，故本次接收的数据不正确，放弃，重新接收数据。该传感器同时结合了数字采集技术和温湿度检测技术，既能保障检测的精度还提供了较长的使用寿命。该传感器能够同时对温度和湿度进行检测主要是因为该器件内部包含了感湿元件和测温元件，通过这两个元件的配合实现对于温湿度的监测，该传感器由于具有较低的价格和功耗并且传输距离最远可达20m所以经常在很多需要对温湿度检测的系统中使用，本文需对温度及湿度进行测试。该模块实物图如图2-3所示。图2-3DHT11温湿度传感器实物图（2）DS18B20和HS1101HS1101是电容式湿度传感器，可测量的湿度范围为55.5℃~125.5℃。DS18B20是一款单总线接口的温度传感器，其体积微小，性能强大，抗干扰能力强，其温度测量范围比其传感器要宽一些，为负55度到正125度，该传感器使用的是DALLAS的单总线控制协议。该器件的使用非常简单，可直接与单片机进行相连无需添加A/D转换模块。在使用时可直接将检测到的温度信息变为数字信号传送给单片机，该传感器实物如图2-4所示。图2-4DS18B20实物图（3）AHT10AHT10检测探头采用CMOSES专利技术将AD转换电路和数字接口相结合。AHT10体积小且采用简单的接口电路，在性价比方面，该传感器适用在需要大批量使用的地万，其采用双线数字输出的模式，且功耗偏低低。其测量量程偏大一些，温度测量范围从-40到+120度之间，其湿度测量的量程为满量程测量。即便是零下的冬天也能满足环境监测的需求。该模组使用的时候信号端口直接和终端主控制器相连并进行共地。本文通过传感器主要对智能温室的温湿度进行检测，通过对比以上三种测量方法，DS18B20是一种具有体积小、电压宽、经济、数字化的基础设备产品。测算的范围为零下55度至125度之间。DS18B20适用于各种现场温度测量环境，具有更广泛的电压和封装选择，因此选择DS18B20传感器来构建温度测量系统。2.4显示模块选型为了满足系统设计要求且能够直观看到系统运行的当前状态，需要通过显示装置来对数据进行显示。如我们通过显示器可以操作电脑一样，在电子设计中，我们常用的显示设备主要有LED、OLED、LCD、数码管四种，每种显示设备的优缺点以及设计难度各有不同，下面针对这四种显示设备进行简单描述。（1）LED可以实现对多种信息的不同形式进行转化，其功耗低，工作电压需求低，使用年限长且驱动简单。伴随着单片机性能的发展和人们需求的增加，LED灯也开始朝着显示的方向发展，我们可以利用许多个小的LED灯珠组成一个大型LED矩阵面板，通过控制这个LED矩阵面板里面的LED灯的亮灭和颜色来实现显示屏的效果，利用现实生活中拍照像素的基本原理，矩阵面板里面的每一个LED灯都可以作为一个像素点。实现单个LED灯驱动简单，但我们组成的矩阵里面LED数量很大，不但要控制它们的亮灭，还要控制亮的颜色，难度可想而知，并且我们如果想要用LED矩阵来显示数据，其体积也过大。（2）OLED液晶显示屏是近几年在电子设计上流行起来的一种显示方式。OLED（OrganicLight-EmittingDiode）又称是激光显示或发光半导体显示，通过给显示屏注入不同的载流子，在相关的控制之下互相结合产生发光的现象。该类型的显示屏优点主要有：显示屏显示的内容多而且比较丰富，其显示画质比其它显示屏更加细致，所以在很多设计中都有使用到该类型的显示器。（3）LCD液晶显示屏，这种显示屏又常常被称为LCD1602，其功能如名字一样，是LCD的显示方式，每行也显示16个字符，可显示两行，最多可显示32个字符，该产品应用较久，技术也已经熟练，在质量上是可以保证的，所以使用上较容易上手，最主要的优点在该显示屏生产技术成熟，生产成本低，价格低廉，且该显示屏对数据的显示比其它的显示器要清晰一点，如果进展的话该显示屏占用较少的单片机I/O口。（4）LED数码管，该类型显示器也经常被我们所熟悉以及广泛使用，它还有一个较为形象的名字，通常叫做八段管，通过这个名字我们可以很容易的联想出来，该八段管是利用八段的发光二极管灯组合形成的，我们可以通过控制八个发光二极管的亮与灭来显示出我们所指定的数字，把若干个数码管拼接起来可以显示更多的数字。在组合时，把各个数码管的阴极和阳极分开，分成共阴极和共阳极，将所有数码管的阴极接到一起构成共阴极，共阴极低电平有效，把组合数码管的阳极连接起来构成共阳极，共阳极高电平有效。复用引脚可大大节约单片机I/O口的使用。通过对几种显示器件的分析，结合本设计中仅需要对温度值以及湿度值进行显示，显示界面需要两行，并且LCD1602是一种工业字符型液晶，专门用来显示字母，数字，符号的点阵型液晶模块，其由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间都有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用，综上所述所以选择LCD1602显示屏作为本设计的显示设备。3系统硬件设计3.1单片机电路单片机最小系统是指单片机可以正常执行程序指令的最简电路组成。基本条件如下：（1）电源：驱动电子电路正常进行工作，选用的AT89C52需要5V的供电，所以40脚接+5V，20脚接地。在一个完整的单片机应用系统中，为了避免各模块之间相互干扰，可分模块供电。（2）：接高电平，表示此时执行片内程序存储器指令。（3）振荡电路：为单片机提供一个频率和幅值稳定的脉冲序列，单片机通过此脉冲序列将内部电路协调一致，同步工作。AT89C52的18引脚和19引脚为晶振引脚，接入一个11.0592 MHz的晶振，为了保证晶振起振，维持震荡信号的稳定，需要外加两个30pF的电容REF_Ref10692\r\h[15]。（4）复位电路：作为从外部将单片机重新启动的辅助电路，可以在单片机上电时自动完成复位，也可以在单片机出现死机或程序跑飞时，手动复位重新启动REF_Ref12628\r\h[16]。大多采用电容和电阻搭建的RC充放电路，在上电阶段，在单片机复位端口产生一个几十毫秒的复位电平。最小系统电路如图3-1所示。图3-1最小系统电路图3.2传感器电路在课题中，使用了一个集成温度传感器，而DS18B20使用到的AT89C51微控制器可以作为集成温度传感测量系统的内部电路过程控制设计核心。而在图3-2中，DS18B20的内部电源电路提供为外部接口电源，i/o数据线为1和P3.4。在将DS18B20连接到系统之前，必须从一个键的ROM值中读取温度序列号，其次在系统温度查看器收到时输出一个温度序列号，从1至n为n，系统可能要求你利用键盘自动设定一个温度传感警报信号阈下的值，以及LED屏幕来体现DS18B20和温度测量。DS18B20用于室内当下测量温度，将其与i/o微控制器的端口、采用温度测量值和设定值进行对比，最后利用系统控制电路进行工作。一般说明在CPU中对程序DS18B20的管理操作过程access操作过程中的方法一般是：初始化DS18B20，然后针对程序执行ROM主机程序管理操作命令，最后对虚拟主机程序存储器和虚拟主机程序数据管理接口分别进行主机程序管理操作。DS18B20的每一步主机程序运行操作都必须要得到响应，必须同时遵循严格的主机程序运行工作先后顺序和通信协议，如程序使用虚拟主机运行温度控制器的命令执行DS18B20完成程序工作主机温度。根据DS18B20的通信协议，转换过程分为三个阶段，DS18B20在读写之前必须初始化，DS18B20以ROM命令和RAM命令复位后定时器的形式运行。晶体管PN结的部分特征，集成了温度传感器，通过利用感应元件、放大电路及补偿电路合并一起组成一个集成的温度测量组件。有着高灵敏、高效率、低廉价位等优点外。DS18B20是一种具有体积小、电压宽、经济、数字化的基础设备产品。测算的范围为零下55度至125度之间。DS18B20适用于各种现场温度测量环境，具有更广泛的电压和封装选择，因此我们可以使用方便的电路设计，来构建我们经济的温度测量系统。图3-2温度采集模块3.3电源模块设计本设计输入电源电压为直流（DC）9V，经三端稳压器7805稳压后输出5V电源，作为系统的工作电源。电源电路如图3-3所示，D2为保护二极管电源接反是可以保护系统不烧毁，C4~C7为滤波电容，通过滤波电容滤除杂波使得电源更加纯净，D3为系统电源指示灯。图3-3电源模块3.4驱动电路模块设计驱动电路的主要作用就是，当环境温度高于所设置温度时，单片机通过驱动电路控制降温设备进行降温[7]。驱动电路如图3-4，当环境温度高于所设置温度时，单片机将F_CTR置为低电平，PNP三极管S8550导通，继电器吸合，降温模块得电开始降温。当环境温度小于所设温度时，F_CTR置为高电平，三极管S8550截止，继电器放开，降温设备得电停止降温。二极管D1，为续流二极管，起保护作用，继电器是电感性负载，当驱动电路关断线圈电流时，电感中贮存的能量通过感应产生很高的电压，对系统产生干扰，严重时会损坏继电器输出端。续流二极管能够提供电流回路并将感应电压限制在电源电压＋二极管正向压降的范围内，从而减少了继电器关断线圈对系统的干扰，并保护了线圈驱动电路[6]。图3-4驱动电路3.5LCD显示模块设计LCD模块采用点阵字符型液晶屏1602，该模块采用5V供电，显示内容16字符x2行，字符点阵5x8点，工作电流2ma。如图3-5所示，1602有16个引脚，1脚为电源地。2脚接电源正极。3脚接液晶显示偏压信号[7]。4脚接51单片机的P2.0/A8端，是液晶屏的数据或命令选择端。5脚接51单片机的P2.1/A9端，是液晶屏的读写选择端。6脚接51单片机的P2.2/A10端，是液晶屏的使能信号端。7至14脚为数据输入输出脚，接单片机的P0.0/AD0至P0.7/AD7输入输出数据。图中没有标出的15、16脚分别为背光源正极和背光源负极，是为实现液晶屏背光时必须接入的。图3-5LCD引脚3.6键盘模块设计键盘模块由四组按键组成，分别为时间调整、时间增、时间减和开关。链接单片机的P1.0~P1.3。图3-6键盘引脚4系统软件的设计硬件平台结构一旦确定，大的功能框架即形成。软件在硬件平台上构筑，完成各部分硬件的控制和协调。系统功能是由软硬件共同实现的，由于软件的可伸缩性，最终实现的系统功能可强可弱，差别可能很大。因此，软件是本系统的灵魂。软件采用模块化设计方法[8]，不仅易于编程和调试，也可减小软件故障率和提高软件的可靠性。这里我们选用了移值性好、结构清晰、能进行复杂运算的C语言来实现编程。4.1系统软件整体程序流程设计框图系统的总体程序流程如图下所示：初始化初始化显示时间时修改分修改显示实际温度与设定温度实际温度大于设定温度实际温度小于设定温度按下启动开关启动电机待机实际温度等于设定温度待机实际温度大于设定温度按下关闭开关，关闭系统开始图4-1系统程序流程图4.2系统软件各个模块设计打开主开关，初始化整个系统后，液晶屏上半部分显示时间和电机开关说明，下半部分显示实际温度和预定温度，按按键MS选择按钮，依次可以切换为时修改、分修改、设定温度修改。当设定温度低于实际温度时，打开启动开关灯泡亮，表示电机工作，当设定温度高于实际温度时，打开启动开关系统待机，如果开始时设定温度高于实际温度，但通过对温度采集DS18B20温度控制器加温，当实际温度高于设定温度时，在开关打开的情况下灯泡自动点亮，表示电机开始工作。如果实际温度高于设定温度但电机开关没开[9]，小灯泡依然不会亮，系统待机。系统整体运行情况就是这样的，原理图可以参照上图。当按下总关闭开关时，关闭系统。整个基于单片机的智能温度控制系统的软件采用C语言编程，在主程序中主要是对单片机、LCM（液晶显示模块）、寄存器、DS18B20温度控制器进行分块编程。详细的程序见附录二，具体的分步过程如下[10]：（1）在程序的开始部分是对各个端口下定义确定各个端口的地址，之后是对LCM的延时进行定义，具体程序如下：voiddelay_LCM（uintk）{uinti，j；for（i=0；i<k；i++）{for（j=0；j<60；j++） {；}}因为在液晶屏显示出结果之前要先通过单片机处理[11]，存储器读取，这些都需要时间，所以对LCM的延时进行定义是很重要的，否则容易使数据产生冲突让系统死机。接下来是对LCM的定义，其中包括写指令到LCM函数、写数据到LCM函数、LCM内部等待函数、LCM初始化子函数、LCM定坐标的一个字符子函数和LCM显示指定坐标的一串字符子函数。在对LCM的整个编程过程中，先确定LCM的指令和数据可以写入，然后利用等待函数是程序运行有短暂的停顿，这段时间被安排来读取寄存器中记录的数据，当寄存器的数据被读出后运行LCM初始化子函数、LCM定坐标的一个字符子函数和LCM显示指定坐标的一串字符子函数用来确定液晶屏上具体位置的具体显示。（2）对DS18B20温度控制器进行的编程，其中包含ds18b20延迟子函数（晶振12MHz）、ds18b20初始化函数、ds18b20读一个字节、ds18b20写一个字节、读取ds18b20当前温度。ds18b20延迟子函数是为了保证ds18b20的读数准确性而做的延迟，在初始化ds18b20后先给ds18b20一个脉冲试读取一个字节，后在试写入一个字节以确保ds18b20工作正常，在ds18b20工作正常的前提下对ds18b20进行温度的读取[12]。（3）是对液晶显示子函数一、二、三、四。四种情况的具体编程，这四种情况在实物中的具体表现为：液晶显示子函数一显示正常的显示，液晶显示子函数二显示调整小时时的液晶板的显示，液晶显示子函数三显示调整分钟时的液晶板的显示[13]，液晶显示子函数四显示设定温度时的液晶板的显示。在这一段的程序编写中要注意液晶板上只能示ASCII，对于数字的显示要在原来的基础上加48，程序中是以16进制编写的，所以在程序中具体显示为“+0x30”。具体程序如下：voiddisplayfun1（void）{ WriteCommandLCM（0x0c，1）； //光标不显示，检测忙信号 DisplayListChar（0，0，str0）； DisplayListChar（0，1，str1）； DisplayOneChar（3，0，hour/10+0x30）； //液晶上显示小时 DisplayOneChar（4，0，hour%10+0x30）； DisplayOneChar（6，0，minite/10+0x30）； //液晶上显示分 DisplayOneChar（7，0，minite%10+0x30）； DisplayOneChar（9，0，seconde/10+0x30）； //液晶上显示秒 DisplayOneChar（10，0，seconde%10+0x30）； DisplayOneChar（4，1，K/10+0x30）； //液晶上显示设定的温度 DisplayOneChar（5，1，K%10+0x30）； DisplayOneChar（12，1，temp1/10+0x30）；//液晶上显示测得的温度 DisplayOneChar（13，1，temp1%10+0x30）； if（ON_OFF==0） //若温控标志为0 { DisplayOneChar（14，0，0x4f）； //液晶上显示不控温的标志OF DisplayOneChar（15，0，0x46）； } else { DisplayOneChar（14，0，0x4f）； //液晶上显示控温的标志ON DisplayOneChar（15，0，0x4e）； } }这部分程序是对液晶显示中的正常显示的编写，时修改、分修改、设定温度修改这三个分步显示可以参考这部分程序完成编写。（4）对键盘的编程，包括键盘扫描子函数、设定工作模式子函数、按键加法子函数、按键减法子函数。对键盘的编程是先对键盘的扫描，扫描后通过设定工作模式子函数来确定键盘上选择键的功能以及LCM上通过键盘能显示的四种状态[14]，最后通过按键加法子函数和按键减法子函数来定义加和减按钮的具体功能。之后是对24C02寄存器的编程，具体包括24C02读写驱动程序、从24c02的地址address中读取一个字节数据和24c02的address地址中写入一字节数据，24C02读写驱动程序使24C02寄存器正常工作，从24c02的地址address中读取一个字节数据和24c02的address地址中写入一字节数据是在使用24C02寄存器前对其能否正常工作的测试。（5）对51单片机中的定时器进行编程，使液晶屏上的时钟能正常计数，有了时钟功能也使这个基于单片机的智能温度控制器更加的人性化。这段定时器的编写具有代表性，我采用的是51单片机中内部计数器timer0的编写，具体程序如下：voidtimer0（void）interrupt1using0//定时器0方式1，50ms中断一次{TH0=0x3c；TL0=0xb0；mstcnt++；if（mstcnt>=20）{seconde++；write=1；mstcnt=0；} //50*20=1s秒加1 if（seconde>=60）{minite++；seconde=0；} if（minite>=60）{hour++；minite=0；} if（hour>=24）{hour=0；} keyscan（）；//按键扫描}（6）最后是主程序部分，主程序是对上面各个分程序的统一调用，使整个系统能正常的运行，在主程序中利用循环语句使对温度的采集每秒采集一次，同时每秒也向寄存器写入当前的小时、分钟、秒以及设定温度的信息，这样再关闭整个系统再次开机时，系统就可以从寄存器中读取小时、分钟、秒以及设定温度的信息显示在液晶屏上，这也体现了这个温度控制器在智能上的特点。5温室系统的测试5.1系统硬件平台搭建本文测试中搭建的网络在结构上包括一个协调器节点，一个路由节点和两个终端节点。图中最上方两个设备是终端节点，负责对温室内的环境数据进行采集工作并通过网络发送到路由器节点，同时接受下发的控制命令控制执行机构运作；位于下图中间位置的是路由节点，负责将采集的数据进行汇聚并传送给协调器节点；图中最下方的是协调器节点，负责整体网络的组建工作，并将环境数据通过Internet发送给上位机部分。图5-1硬件搭建实物图在设备上电后，各节点红灯亮代表电源接通，设备进入工作状态。协调器节点设备上蓝色LED灯常亮代表网络组建成功；路由节点和终端节点在上电后，蓝色LED灯会进行闪烁，开始网络搜索并在找到网络信号后发出入网申请；当成功加入网络后，蓝灯会进入常亮状态。由图中各设备状态可知，协调器节点组网成功，同时终端节点和路由节点成功加入网络。5.2系统测试结果本设计是基于单片机的智能温室系统的设计，系统采用UN0主控开发板作为系统的主控模块。系统的主要功能是对系统所处环境的温度进行测量，并将测量得到的温度与系统设定的阈值进行对比，若环境温度大于设定温度则启动图通风进行降温，系统温度可通过显示屏实时观看。整个系统的硬件电路如图5-2所示。图5-2整体系统硬件系统通电后状态如图5-2所示，从图中可以看到LCD显示屏上显示当前的温度以及手动和自动模式，其中当前温度为