1. 需求分析

在现代农业中，大棚种植越来越广泛。然而，大棚内的温湿度变化较快，尤其是在夏季高温或冬季寒冷时，温度过高或过低都可能对作物产生不利影响。因此，自动化、智能化的温控系统尤为重要。大棚智能风机温控系统旨在通过传感器实时监测大棚内的温湿度变化，自动调节风机运行，保持合适的环境温度，确保作物的正常生长。

主要需求：

• 实时监控大棚内温度和湿度
• 自动调节风机启动/停止以保持合适的环境
• 根据不同作物的需求设定温控参数
• 系统应支持远程监控和操作
• 设备运转安全性高、维护方便

2. 解决需求

为了解决上述需求，大棚智能风机温控系统可以采用以下方式：

• 通过温湿度传感器实时采集大棚内的温度和湿度数据
• 结合风机和加热设备，自动调节大棚内部的温度
• 系统具备自动控制和手动操作两种模式，以应对不同的管理需求
• 通过无线网络模块，管理员可以远程监控并调整系统运行状态
• 界面友好、易于操作，支持设定多种作物的生长环境参数

3. 方案设计

该系统由温湿度传感器、控制器、智能风机、数据处理模块、通讯模块和人机界面构成。通过温湿度传感器，系统实时监控大棚内环境参数，并将数据传输至控制器。控制器根据设定的参数范围，决定是否启动或停止风机等设备。

系统架构图：

• 传感器层：温湿度传感器、光照传感器等
• 控制层：嵌入式控制器（如单片机或PLC）
• 执行层：风机、加热器、湿度调节设备
• 通讯层：Wi-Fi/GPRS模块，供远程监控和管理
• 显示层：触摸屏或APP，供用户操作和监控

4. 技术实现

硬件实现：

1. 温湿度传感器：安装在大棚内各个关键区域，实时采集温湿度数据。
2. 控制器：基于ARM或Arduino等平台的嵌入式系统，负责接收传感器数据，并根据预设的温湿度范围控制风机或其他设备。
3. 风机：根据控制器的指令启动或关闭，调节大棚内的空气流通。
4. 通讯模块：如Wi-Fi或4G模块，实现数据的远程传输，便于管理人员随时查看和操作。
5. 显示模块：可以通过触摸屏或手机App显示当前的温湿度数据，并提供控制选项。

软件实现：

• 数据采集模块：采集传感器数据，并通过数据总线传输给控制模块。
• 控制算法：基于设定的温湿度上下限，控制风机的启停逻辑。
• 远程监控模块：通过通讯模块将数据上传至云端，并提供Web端或移动端的操作界面。
• 报警系统：当温湿度超过设定范围时，系统通过声音、短信或App推送的方式进行告警。

5. 功能说明

• 自动温控：根据实时监测的大棚内温湿度数据，自动启动或关闭风机。
• 远程监控：支持通过手机或电脑远程监控温湿度数据，手动控制风机运行。
• 数据记录：系统保存历史温湿度数据，便于后期分析和优化。
• 多模式调节：可根据不同作物设定不同的温湿度范围，满足多样化的生产需求。
• 告警功能：当温度或湿度超过安全阈值，系统立即发出告警通知，确保及时处理。

6. 硬件清单