于镓，杨延荣，赵辉，单慧勇，郭俊旺，卫勇

温室CO2气肥增施控制器的设计

于镓1,2，杨延荣1,通信作者，赵辉1，单慧勇1，郭俊旺1，卫勇1

（1. 天津农学院 工程技术学院，天津 300392；2. 天津龙川洁净室运行管理有限公司，天津 300384）

为实现温室内CO2气肥的精准控制，设计基于开源系统Arduino Mega 2560的CO2气肥增施控制器。系统选择MH-Z14、BH1750、SHT10、DS18B20等传感器实现CO2浓度、光照强度、空气温度湿度、土壤温度等环境参数采集，采用2G容量SD卡实现测试数据海量存贮，LCD12864和4x4小键盘实现人机交互，通过遥控继电器输出控制气肥发生器。采用模糊控制算法根据预设参数控制气肥发生器的工作时长，实现温室内气肥环境的调控。设计完成的气肥增施控制器具备数据采集、数据存贮、参数设置、自动报警、24 h内极值数据查询、气肥发生器调控等功能；气肥调控模式包括手动设置反应时间、手动设置目标浓度自动跟踪、智能选择目标浓度自动跟踪三种模式。与课题组自制电加热气肥发生器联合测试表明，气肥增施控制器实现了预定设计功能。

温室；CO2气肥；模糊控制；Arduino Mega 2560

在封闭的设施温室生产中，增施CO2气肥是一种有效的增产提质技术。传统的气肥增施方法有化学反应法、有机肥发酵法、通风换气法、燃烧法等，均无法精准控制CO2的产气速率，从而无法实现设施内CO2浓度的精准实时调控[1-5]。鉴于此，以课题组自主研发的负压电加热型气肥发生器作为气源[6]，设计配套CO2气肥补施控制器，探索实现设施温室中CO2气肥浓度的精准调控。

1 控制器整体设计

1.1 控制器功能分析

设施温室内的温度、湿度、光照强度等都是影响作物光合作用和CO2吸收效率的关键因素。……