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目前,能够自动控制温、湿、光、气等综合环境因子,用于植物周年生产的智能温室,是现代农业新的产业模式。设施农业精确灌溉施肥系统是现代化智能温室的核心之一,而上位机是灌溉施肥系统的重要组成部分。因此,研发上位机软件具有重要意义。本文主要研究内容如下:
本研究确定了上位机软件的总体设计方案,采用VisualBasic作为上位机软件开发工具,MicrosoftAccess作为后台数据库开发工具。根据需求分析,确定上位机软件的主要功能;遵循软件设计原则,上位机软件包括三个主要模块。
在灌溉施肥设置方面,以温室黄瓜为例,建立灌溉量和施肥量的理论模型,实现上位机软件对灌溉量和施肥量的智能计算。灌溉量模型考虑温室黄瓜蒸腾量受温室环境的影响,通过实验,建立日平均温度、日平均湿度、日光累积与温室黄瓜日蒸腾量的多元回归模型,从而确定灌溉量,经验证,最大相对误差12.25%,最小相对误差0.39%,平均相对误差4.53%,模型较合理;施肥量模型考虑有效积温对温室黄瓜生长的影响,通过实验,建立有效积温与温室黄瓜需肥量的关系模型,从而确定施肥量,经验证模型合理;在系统启动管理方面,设计系统启动的主流程,建立定时启动方式和基于信息传感采集系统的灌溉启动方式。
在数据存储及处理方面,本研究比较各种VisualBasic数据库访问技术,采用ADO技术实现VisualBasic对Access数据库的操作;根据实际需要,本研究遵循数据库开发原则,设计数据表及其相关字段,实现相应的数据存储功能;本研究利用VisualBasic工具实现了数据查询、显示和参数设置等功能。
在通信方面,本研究比较各种通信技术的特点,采用RS232实现上下位机通信。根据实际情况,本研究参考ModBus标准,制定上下位机通信协议。本研究调用VisualBasic中MSComm控件,并进行相关程序设计,实现通信功能。
本上位机软件的主要模块包括自动灌溉施肥、数据存储及处理、上下位机通信等。进过测试,系统工作正常,软件能实现相应的功能,满足相应的要求。