基于温湿度控制的工厂化育苗催芽室的研究与设计

【摘要】催芽室能够为种子发芽提供良好的发芽环境,本文设计了一种适用于工厂化推广且自动化程度较高的催芽室。该催芽室主要通过对温度、相对湿度、光照等参数的智能化控制,模拟出贴近自然的栽培环境,为种子发芽提供所需的环境条件,以促进种子打破休眠并快速发芽。具体工作内容如下：(1)根据催芽室的性能需要,设计出了催芽室的全套自动控制系统,包括：催芽室的温度控制系统、相对湿度控制系统和光照控制系统等。同时为满足人性化设计需要,采用了触摸屏设计,直观显示催芽室内部环境情况,方便用户使用。(2)对于温度控制方面,催芽室采用中央空调控制,并且安装了两组风机盘管,风机盘管变速可调,控制催芽室环境温度在15～30℃范围内可调；对于相对湿度控制方面,采用超声波加湿器控制其相对湿度在70～95%范围内可调。并且安装了光照传感器,实现分组控制补光灯。催芽室内部还设计安装了循环风机,以此来控制催芽室内的均匀性。在催芽室的门顶,设计安装有风幕机,以此减小开门时对催芽室环境的影响。(3)控制系统硬件方面,采用了EasyCortexM3-1752控制平台,具有良好的运算能力以及各种输出和通信端口,能够满足对催芽室控制的性能需求。在软件调试方面,通过JTAG接口能够实时在线的调试程序。在通信方面,采用RS-232实现控制平台与触摸屏通信,采用CAN总线技术,实现控制平台与传感器通信。(4)控制系统软件方面,实现了EasyCortexM3-1752平台的代码编写,主要包括RS-232通信驱动程序、CAN总线驱动程序、PID运算程序等。实现了触摸屏控制界面的软件设计,满足催芽室控制需求的各种设定。(5)对于催芽室的建筑设计,采用了聚氨酯保温材料,能够较好的保证催芽室内环境与外界环境相隔绝。同时为了满足生产需要,设计出安放穴盘的催芽床车,根据催芽床车的尺寸,以及在催芽室内的安放条件,设计出催芽室的建筑尺寸为6.0m(长)×5.0m(宽)×3.3m(高)。在一定条件下,催芽室的产量可达到340万株甚至更高。(6)对于催芽室的性能进行了相关测试。温度控制精度为±2℃以内、相对湿度控制精度为±5%以内。
【作者】龙星；
【导师】朱明；
【作者基本信息】华中农业大学，农业机械化工程，2014，硕士
【关键词】人工气候室；催芽室；PID控制；ARM；

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