人工智能氣候室系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)

控制植物生長(zhǎng)環(huán)境的設(shè)備由簡(jiǎn)單的生長(zhǎng)箱發(fā)展到了控制復(fù)雜的人工智能氣候室。人工智能氣候室是模擬自然環(huán)境變化的大型試驗(yàn)設(shè)備,通過(guò)對(duì)植物生長(zhǎng)的自然環(huán)境參數(shù),主要包括溫度、濕度、光照度、CO2含量和N2含量的控制,達(dá)到對(duì)植物生長(zhǎng)的自然環(huán)境進(jìn)行人工模擬的目的,為制定模擬自然環(huán)境的控制決策奠定基礎(chǔ)，也叫做智能人工氣候生長(zhǎng)室。

人工智能氣候室自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)由中心控制室、人工能源室和人工氣候室3部分組成。中心控制室是自然能源利用和人工能源分配的控制中心。人工能源室是在自然能源受限的情況下,按中心控制室的指令向人工氣候室提供人工能源,以滿足其中各試驗(yàn)單元和整體環(huán)境的要求。控制系統(tǒng)以PC機(jī)(586/266以上機(jī)型)作為主機(jī),以80C592單片機(jī)及其外圍電路和溫度、濕度、光照度和CO2含量等參數(shù)測(cè)量電路為分機(jī),以CAN通信接口適配卡連接主機(jī)和分機(jī)組成人工氣候室自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。作為系統(tǒng)的核心,主機(jī)安放在系統(tǒng)的中心控制室,分機(jī)安放在各個(gè)人工氣候室,原則上一個(gè)人工氣候室安放一個(gè)分機(jī)。主機(jī)通過(guò)CAN串行總線管理著10 km范圍內(nèi)安放在人工氣候室中的分機(jī)(CAN節(jié)點(diǎn));每臺(tái)分機(jī)通過(guò)安裝在植物生長(zhǎng)室中的各類不同的傳感器對(duì)植物生長(zhǎng)的狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行采集與采集信息傳輸。通信主要由單片機(jī)80C592的CAN控制器與通信接口適配卡的接口器件82C250組成,前者負(fù)責(zé)與PC機(jī)之間進(jìn)行狀態(tài)、控制、命令等信息交換,并承擔(dān)網(wǎng)絡(luò)通信的控制任務(wù);后者是CAN控制器與總線間的接口,提供對(duì)總線的差動(dòng)發(fā)送能力和CAN控制器的差動(dòng)接收能力。這種以CAN總線結(jié)構(gòu)的串行通信方式,具有實(shí)時(shí)性好、運(yùn)行成本低、系統(tǒng)組建方便和工作可靠性高等特點(diǎn)。而主機(jī)通信軟件的合理設(shè)計(jì)是系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠運(yùn)行的關(guān)鍵,它直接影響著植物生長(zhǎng)所需的環(huán)境狀態(tài)參數(shù)。