基于AVR的西瓜生产温室防灾控制系统

1、风暴的识别与防御

（1） 风暴的特征分析

风暴的风力变化非常复杂,风暴经过时,强风、弱风交替发生,持续不断,如果根据风力大小来控制开关窗,将造成风暴期间不停地开、关窗;风暴解除过程中,强风、弱风也是交替发生,风力逐渐减小,风暴发生与解除的界限模糊而交叉。因此,只根据风力、风速来控制开、关窗将达不到控制要求,必须准确而又迅速地识别风暴的来临与解除。

（2） AVR单片机利用风速传感器识别风暴

使用多个传感器,输出层将输出各类风的识别结果。将一段时间内采集到的n个风速值作为输入值,单片机内部将输出识别结果,将根据风速大小分别设“风暴,7级以上的风”, “风暴解除,为4及以下的风”, “5、6级风”。并根据识别结果给出不同警告和操作。

(3) 风灾的自动防御

风灾自动防御基本模式是:当风暴自动测控系统检测到风速大于等于13.9 m/s时,就发出关窗指令,然后,系统再调用风暴识别模式,辨别是否是风暴,如果不是风暴,就恢复正常的控制模式;如果是风暴就保持关窗状态。风暴发生期间,就一直检测“风暴是否解除”,当风暴解除了即恢复正常的控制模式。

2、雪灾的识别与防御。

雪灾往往由于大雪下的时间过长或过大，积雪的压力导致温室坍塌，所以及时清除或加固温室可以起到很大作用，目前农村遇到大雪时，工作人员都是整晚不睡觉，不定期的到温室里观察积雪情况，当积雪积到一定程度之后就用除雪工具进行除雪。由于雪是通过压力产生破坏力的，我们就通过压力传感器感测单位面积上雪的压力来判断是否需要除雪，若需要则发出报警。

2.2 性能要求

1、基于AVR单片机西瓜生产系统的设计原则

在西瓜生产系统设计中，软件、硬件紧密相关。多用硬件可减轻CPU负担，提高工作速度。多用软件可降低成本，但软件人员的工作量增大。对于此系统，有些部分必须由硬件完成，有些部分必须由软件完成，对于软、硬件都可完成的交叉部分，应根据具体生产情况选择最佳方案，以达到最佳性能价格比。系统开发步骤： 总体设计、硬件、 软件设计、系统仿真、稳定性测试 、撰写技术报告。

（1）硬件设计的基本原则

①经济合理

系统硬件设计中，一定要注意在满足西瓜生产环境所需的性能指标的前提下，尽可能地降低价格，以便得到高的性能价格比，这是硬件设计中优先考虑的一个主要因素，也是此系统争取市场和快速推广的主要因素之一。

②安全可靠

设计系统和选购设备时要考虑环境的温度、湿度、压力、振动、粉尘等要求，以保证在适宜西瓜生长的环境下，系统性能稳定、可靠。另外还要有超量程和过载保护，以保证输入、输出通道能正常工作。还要注意对交流市电和电火花等的隔离以及保证连接件的接触可靠。

③有足够的抗干扰能力

有完善的抗干扰措施，是保证系统精度、工作正常和不产生错误的必要条件。例如强电与弱电之间的隔离措施，对电磁干扰的屏蔽，高输入阻抗下的防止漏电等。

（2）软件设计的基本原则

①结构合理

程序应该采用结构模块化设计。这不仅有利于程序的进一步扩充，而且也有利于程序的修改和维护。另外项目团队中的每个人可以负责一部分，可以提高效率。

②操作性能好，使用方便

尽量减少操作步骤，系统使用对象大多数是农民，所以系统越简单才越能够普及。

③具有一定的保护措施

系统应设计一定的检测程序，例如状态检测和诊断程序，以便系统发生故障时，便于查找故障部位。对于重要的参数要定时存储，以防止因掉电而丢失数据。

④提高程序的执行速度

⑤给出必要的程序说明

⑥给出系统的使用说明。

给出完整的用户文档，使描述与实际功能一致并且使用户文档容易理解。