基于超声波雾化器的农作物温湿度智能控制系统
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一
个温度传感器分别反馈室温和水箱水温信息 ； 湿度传 感器接收空气湿度信号 ； 液位传感器则 反馈水箱液位 信号 ； 同时 ， 系统 检测 用 户 是 否 自行 设 定 了温 湿 度 值 ， 若没有设定 ， 则调用系统默认设置。控 制板 以这些信 号为基准开始各 项控制工作 。首先 ， 判断室 内温度 ， 若温度低于系统默认值 ２ ℃ ， ５ 则需要启动雾化器给室 内空 气升 温 。启 动雾 化 器 之 前 要检 测 水 箱 水 温 ， 果 如 水 温 不够 高 ， 需 给水 加 热 。加 热 启 动 前 检 测 水 位 ， 则 若 水位 在 电 热 器 件 之 上 ， 则启 动 电 热 器 件 给 水 加 热 ； 若水位在设定水位之下 ， 则启 动进水阀往水 箱加水 ， 到达 启 动 电 热 器 件 水 位再 启 动 加 热 。 水 箱ｒ 的水 温 中
２ 硬 件 电路 设 计
本 系统 硬件 电路 主 要 包 括 单 片 机小 系统 ｊ超声 、 波雾 化 器 、 温度 测 量 系统 、 度测 量 系统 、 位 控 制 电 湿 水
室内温湿参数保持在用户设定值 ； 三是温湿度达到预
设 值 时可 以进 行声 光 提 醒 ； 四是 可 以设 定 为 单 独 加 湿
１ 系统设计要 求及 工作原理
为 了实 现 系统 的智 能 调 节 控 制 ， 者 所 设 计 的 系 笔 统 要求 如 下 ： 是 实 现快 速 、 匀 升 温 ； 是 实 时 显 示 一 均 二
加 温空 间 当前 的温 度 和 湿度 ， 户 可 以通 过 控 制 面 板 用 对 温 湿 度 进 行 设 定 ， 统 需 自动 控 制 各 执 行 器 件 ， 系 将
中图分类号 ：￥ ２ Ｔ ２ ２ １ ２； Ｐ １ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０ ０ ３—１ ８ （ ０ ８）０－ １ ２－ ３ ８ Ｘ ２ ０ １ ０ ４ ０
０ 引言
在 某些 气候 干燥 的地 区 ， 持 室 内农 作 物 温 湿 度 保
超声 波 雾化 器 为 系统 核 心 器 件 ， 将一 定 温 度 的热 水 雾 化 为直 径 ５ ｍ左 右 的水 颗 粒 ， 实现 空 间迅 速 升温 、 增 湿 和净 化 空 气 等 功 能 。 当接 通 电 源 后 ， 机 工 作 ； 整 两
模式 ； 五是 自动检测水箱 ， 实现 水位 自动进水和排水 ；
六是 系统 需具 有相 当高 的能源 利用 效率 。 根 据 系统 的设 计要 求 确 定 系统 的工 作 原 理 ， 以 即
收 稿 日期 ：２ ０ ０ ７一ｌ ２一ｌ ６
路、 按键显示电路 、 加热 电路 、 指示部件和控制部件等 ９个 电路 模 块 。 ２ １ 单片 机 系统 。 微 控 制器 是 整 个 系 统 的核 心 ， 选 择 比较 重 要 。 其
是一个十分重要的问题。据统计 ， 不耐寒 的植物通常
适合 生 长在高 温 与 高湿 的环 境 下 。然 而 很 多 情 况 下 ， 植物 因 为无法 在 这种 种 植 环 境下 生 长 ， 致 成 活 率 降 导
低 。基 于此 问题 ， 用超 声 波 加 湿 器处 理 热水 将 会 是 采
Ａ ＭＥ Ｔ Ｌ公 司 的 低 功 耗 和 高 性 能 的 Ｃ Ｓ８位 单 片 机 ＭＯ
Ａ ８ Ｓ ２， 构 成真 正 的单 片机 最 小 应用 系 统 ， Ｔ９５ 可 具有 缩
小 系统 体 积 、 加 系 统 可 靠 性 和 降 低 系 统 成 本 的特 增
维普资讯
２０ ０ ８年 ｌ ０月
农 机 化 研 究
第 １ ０期
基 于 超 声 波 雾 化 器 的 农 作 物 温 湿 度 智 能 控 制． 统 系
周 国雄 ，朱 俊 杰 ，郑
（． １ 中南 林业科技大学 电子与信息工程学 院 ，长沙
伟
４ ２０ ） １０ １
加 湿均 匀 、 湿效 率 高和 节 能 省 电等特 点 ］ 加 。笔 者设
计 了一种 基 于超 声 波 雾 化 器 的农 作 物 温 湿 度 智 能控 制 系 统 ， 系统 是 在 快 速 、 能 的前 提 下 实 现 室 内环 该 节 境 快速 加温 、 湿 ， 加 保证农 作 物 的正 常生 长 。
４ ０ ０ ；２ 株洲 九方装备模具 实业 有限公 司，湖 南 株洲 １０ ４ ．
摘
要 ：设计 了一 种基 声 波 雾 化 器 为 系统 核 心 器 件 ， 将 高 它
温度 的 热水 雾 化 为 直径 ５ 左右 的 水 颗粒 ， ｍ 实现 室 内空 气迅 速 升 温 、 湿 ， 化 空气 。实 际运 行 情 况 表 明 ， 其 增 净 将 应 用于 农作 物 室 内环 境 中 ， 需 人 工干 预 ， 湿度 自动调 节 ， 制 简便 、 无 温 控 快捷 ， 干扰 能力 强 。 抗 关键词 ：超声波雾化器 ；温度传感器 ；自动控制 ；智能调节系统
度达 到雾 化设 定 值 时开 始 雾 化 ， 此 系 统 自动 完成 了 至
种 填 补 现 今 技 术 空 白 的 有 效 办 法 … 。 由 于 水 的 比
热 相 当 大 ， 空 气 比热 很 小 ， 较 少 的水 与 空 气 进 行 而 用 热交 换 就可 以使 较 多量 的空 气 升 温 ， 对调 节气 温起 着 巨大 的作用 。基 于超 声 波 的 加 湿 器具 有 加 湿 强 度 大 、
雾化前的一系列信号 反查 的准备工作 。随着雾化器 的启 动 ， 内温度 和湿 度都在增加 ， 室 当达到用户设定 值或系统默认值时 ， 化器停止工作 ， 雾 系统进 入温湿 度保 持 状 态 ； 温度 下 降 时 ， 次 启 动 雾 化 器 。如 此 当 再
循 环 ， 保 持室 内温 湿度 在 用户 设定 值上 。 来
个温度传感器分别反馈室温和水箱水温信息 ； 湿度传 感器接收空气湿度信号 ； 液位传感器则 反馈水箱液位 信号 ； 同时 ， 系统 检测 用 户 是 否 自行 设 定 了温 湿 度 值 ， 若没有设定 ， 则调用系统默认设置。控 制板 以这些信 号为基准开始各 项控制工作 。首先 ， 判断室 内温度 ， 若温度低于系统默认值 ２ ℃ ， ５ 则需要启动雾化器给室 内空 气升 温 。启 动雾 化 器 之 前 要检 测 水 箱 水 温 ， 果 如 水 温 不够 高 ， 需 给水 加 热 。加 热 启 动 前 检 测 水 位 ， 则 若 水位 在 电 热 器 件 之 上 ， 则启 动 电 热 器 件 给 水 加 热 ； 若水位在设定水位之下 ， 则启 动进水阀往水 箱加水 ， 到达 启 动 电 热 器 件 水 位再 启 动 加 热 。 水 箱ｒ 的水 温 中
２ 硬 件 电路 设 计
本 系统 硬件 电路 主 要 包 括 单 片 机小 系统 ｊ超声 、 波雾 化 器 、 温度 测 量 系统 、 度测 量 系统 、 位 控 制 电 湿 水
室内温湿参数保持在用户设定值 ； 三是温湿度达到预
设 值 时可 以进 行声 光 提 醒 ； 四是 可 以设 定 为 单 独 加 湿
１ 系统设计要 求及 工作原理
为 了实 现 系统 的智 能 调 节 控 制 ， 者 所 设 计 的 系 笔 统 要求 如 下 ： 是 实 现快 速 、 匀 升 温 ； 是 实 时 显 示 一 均 二
加 温空 间 当前 的温 度 和 湿度 ， 户 可 以通 过 控 制 面 板 用 对 温 湿 度 进 行 设 定 ， 统 需 自动 控 制 各 执 行 器 件 ， 系 将
中图分类号 ：￥ ２ Ｔ ２ ２ １ ２； Ｐ １ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０ ０ ３—１ ８ （ ０ ８）０－ １ ２－ ３ ８ Ｘ ２ ０ １ ０ ４ ０
０ 引言
在 某些 气候 干燥 的地 区 ， 持 室 内农 作 物 温 湿 度 保
超声 波 雾化 器 为 系统 核 心 器 件 ， 将一 定 温 度 的热 水 雾 化 为直 径 ５ ｍ左 右 的水 颗 粒 ， 实现 空 间迅 速 升温 、 增 湿 和净 化 空 气 等 功 能 。 当接 通 电 源 后 ， 机 工 作 ； 整 两
模式 ； 五是 自动检测水箱 ， 实现 水位 自动进水和排水 ；
六是 系统 需具 有相 当高 的能源 利用 效率 。 根 据 系统 的设 计要 求 确 定 系统 的工 作 原 理 ， 以 即
收 稿 日期 ：２ ０ ０ ７一ｌ ２一ｌ ６
路、 按键显示电路 、 加热 电路 、 指示部件和控制部件等 ９个 电路 模 块 。 ２ １ 单片 机 系统 。 微 控 制器 是 整 个 系 统 的核 心 ， 选 择 比较 重 要 。 其
是一个十分重要的问题。据统计 ， 不耐寒 的植物通常
适合 生 长在高 温 与 高湿 的环 境 下 。然 而 很 多 情 况 下 ， 植物 因 为无法 在 这种 种 植 环 境下 生 长 ， 致 成 活 率 降 导
低 。基 于此 问题 ， 用超 声 波 加 湿 器处 理 热水 将 会 是 采
Ａ ＭＥ Ｔ Ｌ公 司 的 低 功 耗 和 高 性 能 的 Ｃ Ｓ８位 单 片 机 ＭＯ
Ａ ８ Ｓ ２， 构 成真 正 的单 片机 最 小 应用 系 统 ， Ｔ９５ 可 具有 缩
小 系统 体 积 、 加 系 统 可 靠 性 和 降 低 系 统 成 本 的特 增
维普资讯
２０ ０ ８年 ｌ ０月
农 机 化 研 究
第 １ ０期
基 于 超 声 波 雾 化 器 的 农 作 物 温 湿 度 智 能 控 制． 统 系
周 国雄 ，朱 俊 杰 ，郑
（． １ 中南 林业科技大学 电子与信息工程学 院 ，长沙
伟
４ ２０ ） １０ １
加 湿均 匀 、 湿效 率 高和 节 能 省 电等特 点 ］ 加 。笔 者设
计 了一种 基 于超 声 波 雾 化 器 的农 作 物 温 湿 度 智 能控 制 系 统 ， 系统 是 在 快 速 、 能 的前 提 下 实 现 室 内环 该 节 境 快速 加温 、 湿 ， 加 保证农 作 物 的正 常生 长 。
４ ０ ０ ；２ 株洲 九方装备模具 实业 有限公 司，湖 南 株洲 １０ ４ ．
摘
要 ：设计 了一 种基 声 波 雾 化 器 为 系统 核 心 器 件 ， 将 高 它
温度 的 热水 雾 化 为 直径 ５ 左右 的 水 颗粒 ， ｍ 实现 室 内空 气迅 速 升 温 、 湿 ， 化 空气 。实 际运 行 情 况 表 明 ， 其 增 净 将 应 用于 农作 物 室 内环 境 中 ， 需 人 工干 预 ， 湿度 自动调 节 ， 制 简便 、 无 温 控 快捷 ， 干扰 能力 强 。 抗 关键词 ：超声波雾化器 ；温度传感器 ；自动控制 ；智能调节系统
度达 到雾 化设 定 值 时开 始 雾 化 ， 此 系 统 自动 完成 了 至
种 填 补 现 今 技 术 空 白 的 有 效 办 法 … 。 由 于 水 的 比
热 相 当 大 ， 空 气 比热 很 小 ， 较 少 的水 与 空 气 进 行 而 用 热交 换 就可 以使 较 多量 的空 气 升 温 ， 对调 节气 温起 着 巨大 的作用 。基 于超 声 波 的 加 湿 器具 有 加 湿 强 度 大 、
雾化前的一系列信号 反查 的准备工作 。随着雾化器 的启 动 ， 内温度 和湿 度都在增加 ， 室 当达到用户设定 值或系统默认值时 ， 化器停止工作 ， 雾 系统进 入温湿 度保 持 状 态 ； 温度 下 降 时 ， 次 启 动 雾 化 器 。如 此 当 再
循 环 ， 保 持室 内温 湿度 在 用户 设定 值上 。 来