人工氣候室對系統(tǒng)硬件與軟件設(shè)計(jì)的研究

    人工氣候室是在環(huán)境實(shí)驗(yàn)、科學(xué)研究（諸如種養(yǎng)殖、植保、組培、生物工程）等領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。它能模擬自然界的各種氣象條件，按照實(shí)驗(yàn)要求精確控制室內(nèi)的溫度、濕度、光照以及二氧化碳濃度等指標(biāo)，復(fù)現(xiàn)各種氣候環(huán)境，為研究不同物種的生長、發(fā)育、生理、生化過程創(chuàng)造了良好的環(huán)境條件。因此人工氣候室廣泛應(yīng)用于科研、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、冶金化工、林業(yè)、環(huán)境科學(xué)及生物遺傳工程等領(lǐng)域。在人們的日常生活中，人的居住空間也是一個(gè)人工環(huán)境。空氣污染，直接危害到人的身體健康；噪音污染，影響人的情緒、工作、休息，可以導(dǎo)致神經(jīng)衰弱；溫度過熱、過冷，會(huì)導(dǎo)致人的不適，耗費(fèi)電能；空氣過濕，將使人感到沉悶和窒息；空氣過燥，會(huì)使人的口腔和皮膚感到不適，甚至引起口腔炎、咽炎、皮膚干裂等疾病。如果能有系統(tǒng)自動(dòng)控制這個(gè)常見的人工環(huán)境，將為人們的生活創(chuàng)造一個(gè)舒適、智能的生活環(huán)境，所以這是一個(gè)很有發(fā)展前途的研究內(nèi)容。國內(nèi)外很多專家、學(xué)者已經(jīng)對此展開了系統(tǒng)的研究，也取得了驕人的研究成果。
    目前，在市場流通的人工氣候室，均采用傳統(tǒng)的模擬電路與小規(guī)模數(shù)字電路，以通、斷的方式進(jìn)行控制。這種落后的控制方式導(dǎo)致了三個(gè)無法解決的問題：①溫、濕度控制精度低；②溫、濕度控制相互干擾；③能源浪費(fèi)嚴(yán)重。同時(shí)還存在室內(nèi)燈光的光譜與照度不能滿足植物生長的要求；對實(shí)驗(yàn)過程的數(shù)據(jù)無法進(jìn)行檢測、記錄和處理等問題。而國外產(chǎn)品的價(jià)格高得驚人，一般單位無力承受。由于較多的研究成果均基于單片機(jī)完成的，雖然價(jià)格便宜，但單片機(jī)的可擴(kuò)展性較差，而且同一個(gè)環(huán)境需要控制的參數(shù)較多（例如溫度、濕度、有毒氣體的濃度、噪音等），如果采用 PLC 為核心，則可以提高系統(tǒng)的性價(jià)比。本控制系統(tǒng)采用先進(jìn)的智能傳感技術(shù)，采用 PLC 作為控制核心，就整個(gè)系統(tǒng)硬件與軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，并在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了模擬監(jiān)測，控制效果好，精度較高。

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