为了提高农业育种效率，提出了一种新的农业育种高精度恒温恒湿系统设计方案。软件和系统硬件基于ARM LPC2124微处理器和板载软件开发技术，以及用于监控该区域温度和湿度的新型SHT11温度和湿度传感器。生，以及加热和超声波雾。湿回路的操作控制。试结果表明，该系统测控精度高，功耗低，大大提高了再现效率，具有很高的实用价值。用程序的促销价值。业农业; ARM微处理器;综合系统;恒温;恒湿中图分类号：S24文献编号：A产品号：0439-8114（2013）14-3409-03中国是农业大国，农业是中国支柱产业也是国民经济的救生圈。准农业是当今农业发展的方向。业自动化是当今农业工程中的一个重要课题。统的手工自然繁殖方法具有温度和湿度控制不良，发芽率低和繁殖期长的缺点。年来，随着科学技术的不断发展，对恒温育种箱的研究一直备受关注[2]。而，大多数现有产品仅关注温度控制，并且使用浇灌育种培养基的手动方法完全实现种子生长环境的水分控制。过经验调节中等浇水，这通常难以控制，并且湿度低，这不会促进种子发芽。且湿度很高，容易引起腐烂的种子。了实现选择操作的自动化和智能化，恒温阀芯提高选择和发芽率的效率，提出了一种恒温恒湿控制系统的设计方案。经提出了基于集成系统开发技术的高精度。统通过高精度数字温湿度传感器检测养殖区域的环境参数，通过流路自动调节温度和湿度，取得了良好的实际效果。
统的总体结构和工作原理系统的总体结构如图1所示。成ARM微处理器构成核心，包括当前温度/湿度检测模块，键盘输入功能模块，LCD功能电路，温度/湿度控制功能。块和功能模块，如电压，晶振和复位支持电路。
工作过程中，系统可以通过键盘输入功能模块接收用户温度和湿度设置的设定值，并在盒子中检测种子的环境参数由当前的温度传感电路和湿度传感电路决定，取决于测量值和设定值。异情况确定温度控制电路和湿度控制电路是否被激活。围支持电路（如电压，晶振和复位）为正确的系统操作提供支持。件设计系统硬件基于集成的LPC2124 ARM微处理器，包括当前的温度/湿度检测电路，键盘和显示输出电路，温度/湿度控制电路和外围支持电路。电压，晶体和复位。
中，外围支持电路的设计可参考文献[3]。下部分描述了设计其他两部分电路模块的方法。度和湿度检测和I / O电路设计当前的温度和湿度检测电路和I / O电路（即键盘输入电路和显示输出）的设计如图2所示。度和湿度传感电路基于瑞士最新的Sensirion SHT11温度和湿度传感器。SHT11 [4]是一款完全校准的数字单片数字湿度和温度传感器，具有I2C总线接口，采用独特的CMOSensTM技术，具有数字输出，无外设电路和完全互换性。设计中，SHT11占用LPC2124的I2C总线接口，并通过SDA和SCL引脚完成通信连接。了保证数据的可靠性，SDA配备了R6返回电阻。I / O电路的设计包括三个部分：键盘输入电路，液晶显示电路和LED光指示电路。
图2中，S1和S2使得可以增大或减小参数值的输入值并选择功能菜单。理器引脚通常处于高状态。按下按钮时，引脚直接接地，电压VCC由电阻R4 / R5支持。轴变低;液晶显示电路基于LCD1602，可以为用户实时显示温度，湿度和类似数据; LED1，LED2和LED3分别用于指示系统供电，温度控制的运行状态和湿度控制的运行状态。择LPC2124集成ARM微处理器可有效确保系统性能。处理器具有以下主要功能：具有仿真和实时跟踪功能的32位ARM7TDMI-S CPU，256 KB高速闪存，128位宽存储器接口和独特的32位加速结构位能够以最大时钟速度运行，非常小的LQFP64封装，具有极低的功耗，系统编程（ISP）和应用程序编程（IAP），通过片上引导加载程序;嵌入式ICE启用断点和观察点，当您使用内置RealMonitor软件调试前导任务时，中断服务程序可以继续使用多个串行接口，包括两个UART 16C550 ，高速I2C接口（400 kHz）和两个SPI接口。湿度控制电路的温度和湿度控制电路如图3所示.LPC2124通过GPIO引脚P1.9控制温度控制电路。于系统的安全性，双通道晶闸管MOC3021 [5]将主要的低电流控制系统和强大的电气控制系统与控制线隔离开来。了提高GPIO读卡器的容量，74LS06用于控制线。P1.9发出高电平时，MOC3021集成LED处于实时偏置状态，MOC3021输入具有电流输入，双向晶闸管输出接通以触发KS导通和加热线。电;当输出P1.9为低电平时，电热丝停止工作。R14和C5一起形成KS晶闸管的RC保护电路。度控制电路由引脚P1.8控制，晶体管控制继电器用于控制超声雾化加湿器的启动和停止[6]。体管9013用于向继电器提供工作电流。体管输出型的光电耦合器TLP521-1 [7]用于隔离保护。IN4001续流二极管与继电器并联，以保护接口电路。
开关停用时，继电器线圈的能量被释放，以防止驱动装置反向断开。件设计系统的软件设计主要包括集成操作系统的移植和恒温恒湿控制程序的开发。作系统选择内置μC/ OS-II实时操作系统，源代码完全打开，恒温恒湿控制程序基于内置C语言编写。作系统迁移μC/ OS-II是一种便携式，适应性强，抢占式和实时多任务操作系统内核，专为嵌入式应用而设计。的大多数代码都是用C语言编写的，只有CPU的硬件相关部分用汇编语言编写才能移植到CPU。了使μC/ OS-II能够在系统的LPC2124中央处理器上运行，操作系统将被移植到设计中。研究分析了LPC2124的特征，完全支持μC/ OS-II移植。植任务的主要重点是：写入LPC2124的起始代码，执行程序输入指针的定义和中断向量的设置，初始化每个模式下的堆栈和寄存器[8]，修改与处理器有关的代码部分。主要包括文件“OS_cpu.h”，“includes.h”，“OS_cpu_a.s”和“OS_cpu_a.c”。
处理器相关的常量和宏在“OS_cpu.h”[9]中定义。端口主要用于修改与编译器相关的数据类型设置和系统切换中断。件“OS_cpu_a.c”主要是移植的。
包括任务堆栈的初始化和相应功能的实现;移植文件“OS_cpu_a.s”涉及处理器上的注册表操作。温恒湿控制程序设计恒温恒湿控制程序设计过程恒温恒湿控制程序基于语言编程C.程序流程如图4所示。旦系统初始化完成，程序通过定时轮询模式定期检测再现区域中环境的温度和湿度。并监视键盘模块是否有数据输入。
后，根据检测值和设定值，彻底确定是否必须启动温度或湿度控制电路以改变盒子中的温度或湿度，以及程序采用PID控制方式控制温湿度控制电路。注意，程序转换由SHT11传感器获得的数字温度和湿度数据以获得实际值。度转换程序的设计SHT11的内置温度传感器具有非常好的线性特性。际温度值可用下式计算得出：T = d1 d2×SOT，其中SOT是SHT11的数值温度数据，d1 D2是温度转换系数，见文献[10]。度转换程序设计SHT11的数字相对湿度读数需要线性补偿和温度补偿才能获得准确的值。性补偿程序如下：RHl = C1 C2×SORH C3×SORH2，其中RH1是线性补偿水分的值，SORH是相对湿度的测量值，C1，C2和C3分别是线性补偿系数。为-2.046，0.036和-1.595 5 x 10-6。后，根据下式进行湿度信号温度补偿：RHt =（T-25）×（t1 t2×SORH） RH1，其中RHt是补偿的实际水分值; T是水分测量时的温度; T1和t2是温度补偿系数，分别为0.01和0.000 08.应用分析系统的原型已成功应用于唐山市农业示范园区的养殖。河南省，在不同时期的多种育种任务中表现出色。目前为止，已经完成了15个育种场，涵盖了不同类型的作物和不同的繁殖环境。了测试系统的性能，在每次操作中将种子分成两个相等的部分，并且该系统用于用传统的繁殖箱繁殖，其他条件是相同的。比数据进行统计记录和分析，结果表明，与传统育种相比，该系统的繁殖效率提高了26.3％，显示了该系统的实用价值。论农业是农业生产的基础和关键，根据传统的养殖方式和现有恒温养殖箱的不足，采用恒温控制和湿度控制系统。计了基于集成ARM微处理器的高精度。统软件基于LPC2124数字温湿度传感器和运行时组件，以及基于集成实时操作系统μC/ OS-II和C语言中的集成编程技术。验情况表明，该系统可以很好地解决传统育种的缺陷：非常实用，应用和推广价值高。
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