技術發(fā)展現(xiàn)狀：

現(xiàn)代溫室中常見的能自動控制的調控機構有:頂部通風窗、側面通風窗、外遮陽簾幕、內遮陽簾幕、軸流通風機、降溫濕簾、人工補光燈、二氧化碳施肥器、加熱設備、噴霧系統(tǒng)及熏蒸設備。控制器綜合調節(jié)各個機構，使系統(tǒng)在運行中節(jié)約能源的同時保證室內氣候滿足植物生長需求。使用的控制器可以有很多選擇，如單片機、工控機、PLC、通用PC機等。控制器之間可以通過局域網或現(xiàn)場總線進行信息交換。國內外研究學者對控制系統(tǒng)和控制算法做了大量的研究。

我國溫室產業(yè)起步比較晚。自70年代末起，我國先后從日本、美國、荷蘭和保加利亞等國引進了40套左右的現(xiàn)代化溫室成套設備。雖然這些溫室技術領先、設備先進，但在我國的使用過程中還存在較嚴重問題，主要有以下幾點:引進價格高，運行經濟效益差;技術要求過高，要求經營者既要懂農業(yè)技術，熟悉英文，還要掌握電腦操作和機械運營和維護;運營模式沒有與中國的實際結合起來，不適合于我國的氣候特征。所以，研究開發(fā)符合我國國情、產生明顯經濟效益并適用于大范圍推廣應用的自動控制溫室系統(tǒng)己經迫在眉睫。基于以上的種種原因，我國的農業(yè)工程技術人員在吸收發(fā)達國家高科技溫室生產技術的基礎上，進行了溫室中溫度、濕度、光照等單因子控制技術的研究，并逐步推出既適宜我國經濟發(fā)展水平又能滿足不同生態(tài)氣候條件要求的溫室控制系統(tǒng)。

二、需求分析

2.1 功能要求

圖1 系統(tǒng)架構

用戶可以通過上位機軟件、手機短信，查詢大棚溫度、濕度和水位并控制大棚薄膜、排風口、進出水閥、加熱器的打開與關閉。主控器將溫度、濕度和水位等信息發(fā)送至上位機軟件或用戶手機。也可將溫度和水位調整至設定值,實現(xiàn)閉環(huán)控制，從而實現(xiàn)了對農業(yè)大棚的高效管理、對自然資源的高效利用。用戶也可以通過網址訪問大棚的情況，通過網絡來對大棚實施監(jiān)控。

網絡部分我們將使用AT32UC3A0512片內集成的10/100 Mbps的以太網MAC接口來實現(xiàn)網絡的監(jiān)控。初步方案，我們將網絡的數據單獨用一個單片機來實現(xiàn)，再通過UART來實現(xiàn)個模塊間的數據的交互。不過在不影響主控單片機的反應速率和執(zhí)行效率下，我們會盡量把網絡部分和主控部分集成在一塊單片機內，以此來降低產品的成本與功耗。