文献综述
研究的现状及发展趋势
伴随着科技的发展和现代工业技术的需要，温度测量技术也在不断地改进与提高。由于测温范围越来越广、测温条件越来越复杂，根据不同的要求，又制造出不同需要的测温仪器。而出于节能和方便控制的考虑，对于光照强度的检测或者说基于光照强度改变而实现的控制系统也应运而生{1]。
随着国内外工业的日益发展，温度检测技术也有了不断的进步，目前的温度检测使用的方法种类繁多，应用范围也较广泛，大致包括以下几种方法：1、利用物体热胀冷缩的物理原理制成的温度计。如体温表，温度计等。 2、利用热电效应技术制成的温度检测元件[2]。利用此技术制成的温度检测元件主要是热电偶。热电偶是发展较早、比较成熟、应用最广泛的检测元件，其具有结构简单、制作方便、测量范围宽、精度高、热惯性小等特点。3、利用热阻效应技术制成的温度计 用此技术制成的温度计大致都是利用测温元件或者热敏元件的由于温度变化引起的阻值变化从而实现温度测量的功能。4利用其他测温原理制成的温度计。这其中包括利用热辐射原理及红外测温技术制成的高温计[3]。在温度检测技术领域，新的检测技术的层出不穷取得了重大进展，产生了一些比较成熟的测温元件。
光照强度控制是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的。光敏元件由于周围环境光照强度的变化而引起自身阻值的变化，将这一阻值的变化转化为电压的变化再通过电压比较等方式后经过单片机处理达到光照强度控制的目的[4]。
很多领域的温度可能较高或较低，现场也会较复杂，有时人无法靠近或现场无需人力来监控。如加热炉大都采用简单的温控仪表和温控电路进行控制, 存在控制精度低、超调量大等缺点, 很难达到生产工艺要求。在工业生产温控系统中采用的测温元件和测量方法不相同，产品的工艺不同，控制温度的精度也不相同，因此对数据采集的精度和采用的控制方法也不相同[5]。
单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。主要运用单片机技术，微机接口技术，传感器与信号处理技术。用传感器感知温度，并转换成电压的输出，单片机的外围电路芯片0809把模拟信号转换成数字信号，输入到单片机中。包括系统的硬件设计和软件设计[6]。硬件方面有8155接口电路，A/D转换电路，温度传感器DS18B02进行设计，然后把它们整合成为一个整体，完成对温度进行控制的硬件部分。在软件设计方面，对主程序，中断服务程序，采样子程序，数字滤波程序进行编写。
把温度控制和光照控制结合起来一般用在农业生产中，最典型的例子就是温室技术[7]。
国外对温室光照环境控制技术研究较早，始于20世纪70年代。先是采用模拟式的组合仪表，采集现场信息并进行指示、记录和控制。80年代末出现了分布式控制系统。目前正开发和研制计算机数据采集控制系统的多因子综合控制系统[8]。现在世界各国的温室控制技术发展很快，一些国家在实现自动化的基础上正向着完全自动化、无人化的方向发展。像园艺强国荷兰，以先进的鲜花生产技术著称于世，其玻璃温室的控制系统全部由计算机操作。日本研制的蔬菜塑料大棚在光照、播种、间苗、运苗、灌水、喷药等作业的自动化和无人化方面都有应用[9]。日本利用计算机控制温室环境因素的方法，主要是将各种作物不同生长发育阶段所需要的环境条件输入计算机程序，当某一环境因素发生改变时，其余因素自动做出相应修正或调整，一般以光照条件为始变因素，温度、湿度和CO2浓度为随变因素，使这四个主要环境因素随时处于最佳配合状态。美国和荷兰还利用差温管理技术，实现对花卉、果蔬等产品的开花和成熟期进行控制，以满足生产和市场的需要。英国伦敦大学农学院研制的温室计算机遥控技术，可以观测50km以外温室内的光、温、湿、气和水等环境状况，并进行遥控。韩国为扩大生产规模及降低生产费用，温室内设置了光照控制等环境因子的自动化装置，但由于有些自动化装置需靠人们根据经验进行控制，因此没能充分发挥它们的作用，另外，软件的开发也存在一定问题[10]。而目前以色列走在了发展现代温室高产农业的前列，其先进一体化智能光照控制温室、配套监控系统软件平台及其相关设备均为世界领先水平，极大程度上弥补了其本国农业资源、气候环境和基本国情的先天不足。
作为世界第一农业大国，我国对于温室光照控制技术的研究较晚，始于20世纪80年代[11]。我国工程技术人员在吸收发达国家温室控制技术的基础上，才掌握了人工气候室内微机控制技术，该技术仅限于光照、温湿度和CO2浓度等单项环境因子的控制。之后，我国的温室控制技术得到了迅速发展。20世纪80年代，我国先后从欧美和日本等发达国家引进了21.2hm2连栋温室。由于当时只注重引进温室设备，而忽略了温室的管理技术和栽培技术，且引进的温室能耗过高，致使企业相继亏损或停产[12]。90年代初，我国大型温室跌入了发展的低谷。“九五”初期，以进口以色列温室技术为代表的北京中以示范农场的建立，拉开了我国第二次学习和引进国外现代温室技术的序幕。到90年代中后期，在对国外温室设备配置、温室栽培品种、栽培技术等各个方面进行研究的基础上，我国自主开发了一些研究性质的环境控制系统[13]。1995年，北京农业大学研制成功了“WJG-1型实验温室环境监控计算机管理系统”，此系统属于小型分布式数据采集控制系统，包含了对温室光照、温湿度、灌溉等子系统。1996年，江苏理工大学毛罕平等研制成功了使用工控机进行管理的植物工厂系统。该系统能对温度、光照、CO2浓度、营养液和施肥等进行综合控制，是目前国产化温室控制技术比较典型的研究成果[14]。
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