日光温室以其低成本、节能耗的优点被大面积推广,成为我国现阶段主要设施类型,形成了具有我国特色的设施农业发展道路雏形。但是我国的日光温室研究仍处于初级阶段,温、光、水、气环境综合控制技术、现代化设施生产、设计参数化与质量监控体系等方面仍存在很多问题。尤其在夏季高温、高湿条件下,冬季多阴雨、雪天气的条件下,由于管理设备与技术手段的落后而不能使温室环境得到有效的调控,使温室生产者遭受巨大的经济损失。近年来,单片机在我国的许多领域均得到了广泛的应用,其优良的性价比特别适合于日光温室的建设要求。因此,利用单片机实现日光温室内环境与水肥灌溉的自动控制,营造作物适宜的生长环境,是使日光温室生产能够持续快速发展和解决实际生产管理问题的重要手段。针对目前我国日光温室环境调控能力差以及抵抗自然灾害能力较弱的现状,提出了基于单片机的总体环境控制方案。确定了日光温室内温度、湿度、土壤含水量为基本被调参数,采用模糊控制算法规则,完成对温室温度、湿度、水肥灌溉等的实时显示与调控,并对有出现低温冷害的可能进行预报预警。设计以MCS-51系列单片机89C51为控制核心,89C51的单片微机本身带有4K电擦写式程序存贮器,集成度高,处理能力强,配置以双计分型A/D转换器ICL7109、编程I/O口扩展芯片8155、外部数据存储器芯片6264、程序存储器芯片27256、看门狗芯片X25045等部件,构成实时环境监测与控制系统。整个单片机应用系统的设计,分为硬件电路设计及软件编程设计两大部分。其中,硬件设计部分包括采样电路设计、A/D转换器与单片机接口电路设计、单片机及存储器电路设计、显示电路设计、报警电路设计及看门狗电路设计等;软件设计部分包括系统主程序设计、数据采集及数字滤波子程序设计、模糊控制子程序设计、低温预警子程序设计、显示及报警子程序设计等,均采用51系列汇编语言编程实现。最后,系统采用MATLAB程序对模糊控制规则进行了仿真实验,并应用MULTISIM2001软件对部分电路进行了模拟调试,结果表明系统具有良好的可行性与控制功能。