基于labview的温湿度大棚控制系统

目录

1.课程设计的目的及概述 (1)

2课程设计的要求 (1)

3课程设计的总体方案设计 (1)

4．前面板设计 (2)

5．程序框图面板设计 (3)

6．程序运行结果 (7)

7.心得体会 (7)

1 课程设计的目的及概述

本课程设计目的主要是了解温室大棚的概念及控制原理，并通过相应的labview工控软件实现对温室大棚温湿度的监控，已达到对其控制使生物在最利于自身生长环境下生长。

智能温室也称作自动化温室，是指配备了由计算机控制的可移动天窗、遮阳系统、保温、湿窗帘/风扇降温系统、喷滴灌系统或滴灌系统、移动苗床等自动化设施，基于农业温室环境的高科技“智能”温室。智能温室的控制一般由信号采集系统、中心计算机、控制系统三大部分组成。温室大棚内温度、湿度、光照强弱以及土壤的温度和含水量等因素，对温室的作物生长起着关键性作用。采用虚拟仪器对温室内的空气温度、土壤温度、相对湿度、CO2浓度、土壤水份、光照强度、水流量以及PH值、EC值等参数进行实时自动调节、检测，创造植物生长的最佳环境，使温室内的环境接近人工设想的理想值，以满足温室作物生长发育的需求。适用于种苗繁育、高产种植、名贵珍稀花卉培养等场合，以增加温室产品产量，提高劳动生产率。是高科技成果为规模化生产的现代农业服务的成功范例。

计算机操作人员根据种植作物所需求的数据及控制参数输入计算机，系统即可实现无人自动操作，计算机采集的各项数据准确的显示、统计，为专家决策提供可靠依据。控制柜设有手动／自动切换开关，必要时可进行手动控制操作。

该课程设计主要采用虚拟仪器对大棚中的温湿度进行监控，并通过对温湿度相应的值进行设置，已实现对大棚的温湿度采集，温湿度报警，报警记录等功能。

2课程设计的要求

（1）掌握概念基本原理

（2）编写相应的实例

3课程设计的总体方案设计

该设计的思想是由温湿度传感器检测信号，信号被DAQ采集卡采集，进如计算机虚拟程序，对采集到的温湿度信号进行判断，当温度不适于农作物生长时，系统报警，并通过空调、电风扇等工具降温；当湿度不适于农作物生长时，系统报警，通过灌溉、增加光照强度等措施，调节湿度。还需对采集的实时数据进行显示、存储、报警历史记录以及记录观察等功能的实现。

该程序由前面板和程序框图面板两部分组成，前面板用于显示操作页面，程序框图面板用于对前面板进行调控和控制。

此次课程设计主要实现是对温湿度的监控系统和用户页面操作的控制。

基于虚拟仪器的温湿的监测系统流程图

4前面板设计

前面板由三部分组成：登陆页面、实时采集页面、用户操作页面。

（1）用户登陆界面前面板

登陆页面可阻止非操作人员进行操作，只有相关规定的操作人员才能进行相关的操作，这样不仅可以保证系统的安全性，同时可大大降低非操作人员的误操作造成的不良后果。登陆界面如图1所示。

图1 登陆界面

（2）实时采集前面板

实时采集部分可实现采集数据的显示、温湿度上下限报警、报警历史记录及清

除；、热电偶类型选择等操作。实时采集页面如图2 所示。

图2 实时采集前面板

（3）用户操作前面板

用户操作前面板包括一些控制按钮，可实现调节温室大棚温度的功能，并可观察温室大棚采集的历史记录。用户操作前面板如图3所示。

图3 用户操作前面板

5程序框图面板的设计

根据系统要实现的功能分析，整体采用顺序结构来实现整体功能，先登录再采集最后退出。可把程序的总体框架分为六个模块来实现。如图4所示。

图4 系统功能模块

（1）登陆口程序

在用户名栏里输入相应的设置内容，在密码栏里输入设定密码，点击确定按钮，就可进入下一步的操作。否则登陆失败。登陆页面与实时采集页面、用户操作页面构成一个整体，即不登陆页面就无法进行操作。因此增加了系统可靠性和保密性。如图5所示

图5 登陆框图

（2）数据采集部分

该部分可实现对数据的采集、实时显示、温湿度报警、对采集数据的进行存储等功能。如图6所示

图6 数据采集部分框图

（3）实现报警和删除报警记录程序框图

本程序实现对报警信号的记录，方便相关人员进行分析，并可实现对历史报警记录的清楚；实现过程是将温度和湿度报警信号分别引出来，分别接入注册事件，构成两个用户事件。并将输出接到事件结构上，当有信号报警时，事件结构执行，将此信号记录下来；当不需要一些历史记录时，点击相应的清楚按钮可清除历史记录。如图7所示

图7 报警记录和清楚程序框图

（4）用户操作页面框图

该页面包括空调、通风口、水泵等开关，可实现对温室大棚的温湿度控制；同时还有历史记录数据的再生成，可实现对过去历史记录的观察。如图8所示

图8 用户操作页面框图

（5）程序的总体框图

图9 系统整体框架

6程序运行结果

（1）程序调试结束以后，打开采集面板进行采集，可出现一下采集结果。如图10所示

图10 采集结果显示

（2）历史记录数据读取

实时监测的数据可以通过表格形式进行记录，并可通过示波器再现。如图11所示

图11 历史数据记录

7心得体会

带着欣喜与疲倦，我们结束了虚拟仪器课程设计，回想刚拿到题目时候的困惑与紧张，出现错误时的反复修改冥思苦想，当最后看到自己的劳动成

果与题目基本相符时，最终松了一口气的轻松喜悦！

通过这周的labview课程设计，不但使我熟悉了labview课程设计的基本思想和基础知识，初步掌握了labview程序调试过程，而且更为深入的体会了信息技术在现代高科技信息产业领域中的重要地位，通过程序设计，提高了我得独立思考能力，通过程序调试提高了我的动手能力，并延伸了我在课堂上学到的知识。

此次课程设计让我认识到高新技术的快速发展和应用，让我看到了计算机技术发展的迅速，也让我认识到掌握他们的重要性，同时也看到了自己的差距与不足，我知道只有今后自己努力学习，拓宽自己的知识面，才能更好的掌握这项技术，也才能适应社会的发展。我很感谢学校能给我们这次课程设计培训,动手能力和创新思维的机会，同时向一直辅导和帮助我们的老师们表示感谢，谢谢你们的耐心指导。我一定会更加努力学好这门课程。

参考资料

1．《LABVIEW8.2基础教程》雷振山等中国铁道出版社

2．网上相关资料