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基于RTOS的 单片机系统在温室环境控制中的应用研究
摘要:温室环境控制对实时响应和实时处理能力都有较高的要求,针对这一特点,提出了基于实时操作系统$ K2 _$ I, I* S! n) L" ^
RTOS的嵌入式单片机系统作为其环境调控的底层控制器,在温室环境各参数调控中该底层控制器性能优越、效
2 f# g( }" w! K ]- k果显著,实际运行表明该系统具有较高的稳定性和可靠性。2 p' s& _, l* V: P1 ~! N! z
关键词:温室环境控制;实时操作系统;嵌入式单片机
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温室环境控制的目的是营造适合作物生长的环1 i. c- C2 i4 q+ `) Z5 X
境,使作物能够部分或者全部克服外界气候环境和
- p- O" `! Y1 U0 m4 ]4 L土壤因素的制约。为此,必须对作物生长的空气温2 B: Q m2 S3 i6 p. b/ f
度、空气相对湿度、二氧化碳浓度、营养液以及光照$ \" V- J! W J
度等环境因子加以控制。温室系统是一个复杂(目标
: W f7 Q0 L s: G" Y6 M- l复杂、对象复杂、环境复杂)的大系统,要实现环境控5 E- P. i+ {' A8 h
制并非易事。& d2 H* ]1 n5 r6 O
目前,温室环境控制大多采用工控系统,成本较, q+ {' g8 E$ s7 C7 L3 ~
高,不能满足在设施农业应用中低成本的要求。而且 |# w# u# }. k7 W# Z
是集中式控制,所有功能都由工控主机来完成,造成
. f6 J! y' s+ s9 Y# j* H( Y危险过于集中,降低了系统的可靠性和稳定性,一旦8 j& v9 i, t( J- ^% C3 T" @
主机发生故障,将会导致整个系统的瘫痪。另外,布, C6 G: x% b3 ?
线复杂、维护困难也是其在温室环境控制中应用的: ~ |7 `; @4 C5 n5 z9 i
一大障碍。+ D& C# ~( H! u# g& [ L, k& | g
考虑到温室环境控制的复杂性以及设施农业要
& q2 S9 ^( ^8 h) U' Z! g求低成本的特点,利用单片机系统组成一个分布式
* K) S9 E7 p0 Z/ V. b! S/ |控制系统,不仅能降低控制系统的危险系数,提高系/ T1 Y7 ^1 C" G3 g( n
统的可靠性,还能根据温室环境控制的要求进行扩
1 y) V, m: Q( |" T) I展。由于本温室环境调控系统需要处理很多任务,且
n/ a. S4 C% D各个任务之间又有多种信息的传递,这就会带来两7 b: L5 [* m: c! w( ^5 _
个问题:第一,中断可能得不到实时响应,从而造成7 I! ^, r" o( f9 H/ X
系统工作的拥塞,在网络通信方面则会降低系统整
5 R/ J$ E, {& Y+ a6 g5 x体的信息流量。第二,系统任务多时,要考虑的各种2 E* T: s5 n/ T G: x" m
可能性也就很多,各种资源的调度不当就会发生死
3 K4 Q, w' V4 Z3 x* ]+ H锁,降低软件可靠性,而且程序编写工作量就会成指. ]9 k6 a! E+ W8 r' W
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发表于 2020-4-22 13:46
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