单片机蔬菜大棚开题报告
PLC温室大棚控制系统设计开题报告
滨州学院毕业设计(论文)开题报告题目基于PLC温室大棚控制系统设计系(院)自动化系年级2010级专业电气自动化技术班级4班学生姓名石瑞学号1023091219指导教师王国明职称助教滨州学院教务处二〇一三年三月开题报告填表说明1.开题报告是毕业设计(论文)过程规范管理的重要环节,是培养学生严谨务实工作作风的重要手段,是学生进行毕业设计(论文)的工作方案,是学生进行毕业设计(论文)工作的依据。
2.学生选定毕业设计(论文)题目后,与指导教师进行充分讨论协商,对题意进行较为深入的了解,基本确定工作过程思路,并根据课题要求查阅、收集文献资料,进行毕业实习(社会调查、现场考察、实验室试验等),在此基础上进行开题报告。
3.课题的目的意义,应说明对某一学科发展的意义以及某些理论研究所带来的经济、社会效益等。
4.文献综述是开题报告的重要组成部分,是在广泛查阅国内外有关文献资料后,对与本人所承担课题研究有关方面已取得的成就及尚存的问题进行简要综述,并提出自己对一些问题的看法。
5.研究的内容,要具体写出在哪些方面开展研究,要突出重点,实事求是,所规定的内容经过努力在规定的时间内可以完成。
6.在开始工作前,学生应在指导教师帮助下确定并熟悉研究方法。
7.在研究过程中如要做社会调查、实验或在计算机上进行工作,应详细说明使用的仪器设备、耗材及使用的时间及数量。
8.课题分阶段进度计划,应按研究内容分阶段落实具体时间、地点、工作内容和阶段成果等,以便于有计划地开展工作。
9.开题报告应在指导教师指导下进行填写,指导教师不能包办代替。
10.开题报告要按学生所在系规定的方式进行报告,经系主任批准后方可进行下发中,主要针对环境,而很少考虑农业生产过程中的生物因素,没有农业专家的合作参与,很难对系统正确定位,其适应性也差。
所以,将农业学科与工程学科结合起来,对果蔬生长的环境参数进行优化设计,对于开发经济有效的温室监控软件系统是非常重要的。
基于单片机的温室大棚温度控制系统设计【开题报告】
毕业设计(论文)开题报告题目:基于单片机的温室大棚温度控制系统设计专业:电子信息工程1选题的背景、意义国内对温室环境控制技术研究起步较晚。
自20世纪80年代以来,我国工程技术人员在吸收发达国家高科技温室生产技术的基础上,进行了温室中温度、湿度和二氧化碳等单项环境因子控制技术的研究[1]。
实践证明,单因子控制技术在保证作物获得最佳环境条件方面有一定的局限性。
1996年江苏理工大学研制出一套温室环境控制设备,能对营养液系统、温度、光照、二氧化碳施肥等进行综合控制,在一个150M2的温室内,实现了上述四个因子的综合控制,是目前国产化温室计算机控制系统较为典型的研究成果[2]。
近年来,在国产化技术不断取得进展的同时,也加快了引进国外大型现代化温室设备和综合控制系统的进程。
这些现代温室的引进,对促进我国温室计算机的应用与发展,无疑起到了非常积极的推动作用。
[3]可以看出我国温室设施计算机应用,在总体上正从消化吸收、简单应用阶段向实用化、综合性应用阶段过渡和发展。
但是,大部分不够理想。
在技术上,以单片机控制的单参数单回路系统居多,尚无真正意义上的多参数综合控制系统,与欧美等发达国家相比,存在较大差距,尚需深入研究[4]。
温度、湿度作为温室的重要因素,它们是非常重要的物理量,温度、湿度控制广泛应用于人们的生产和生活中,人们通常使用温度计、湿度计来采集温度和湿度,通过人工加热、加湿、通风和降温设备来控制温湿度,这样不但控制精度低、实时性差,而且操作人员的劳动强度大。
即使有些用户采用半导体二极管作为温度传感器,但由于其互换性差,效果也不理想。
在某些行业中对温湿度的要求较高,由于温度过高或过低引起的元器件失效或由于环境湿度过高而引起的事故时有发生,对系统的可靠运行造成影响,甚至危及到系统局部及操作人员的安全[2]。
所以实施对温度的监控也日显重要。
本课题只要采用51单片机对蔬菜大棚中温度、湿度的数据进行采集、测量和控制[5]。
基于单片机的蔬菜大棚温度控制系统
基于单片机的蔬菜大棚温度控制系统一、概述随着现代农业技术的快速发展,蔬菜大棚作为一种重要的农业生产设施,其智能化、自动化管理已成为提升农业生产效率、保障农产品质量的重要手段。
在蔬菜大棚的生产环境中,温度是一个至关重要的因素,直接影响到作物的生长速度和产量。
开发一套稳定可靠的蔬菜大棚温度控制系统显得尤为重要。
本文介绍了一种基于单片机的蔬菜大棚温度控制系统。
该系统通过单片机作为核心控制器,结合传感器技术、控制算法和执行机构,实现对大棚内温度的实时监测和智能调控。
系统不仅具有硬件结构简单、成本低廉的优点,而且通过合理的控制策略,能够实现对大棚内温度的精确控制,为蔬菜生长提供最佳的环境条件。
该系统在实际应用中,可以有效提高蔬菜大棚的生产效率,降低能耗和人力成本,同时提高农产品的产量和质量,具有重要的实际应用价值和推广意义。
在接下来的章节中,我们将详细介绍该系统的硬件设计、软件编程、控制策略以及实际运行效果,以期为相关领域的研究和实践提供参考和借鉴。
1. 介绍蔬菜大棚温度控制的重要性。
蔬菜大棚作为一种现代农业设施,通过调控生长环境,显著提高了蔬菜的产量和品质。
温度是影响蔬菜生长的关键因素之一。
适宜的温度不仅有助于蔬菜的正常生长,还能有效防止病虫害的发生,从而提高蔬菜的抗病能力和产量。
蔬菜大棚的温度控制具有极其重要的意义。
适宜的温度是蔬菜生长的基础。
不同种类的蔬菜对温度的要求各不相同,但总体来说,适宜的温度范围能够促进蔬菜的光合作用,加速营养物质的合成和转运,从而提高蔬菜的生长速度和产量。
同时,适当的温差还有利于提高蔬菜的抗逆性,增强其对极端天气的适应能力。
温度控制对于防止病虫害的发生至关重要。
高温或低温环境都可能导致蔬菜生长异常,进而引发各种病虫害。
通过精确控制大棚内的温度,可以有效降低病虫害的发生概率,减少农药的使用量,从而保障蔬菜的品质和安全。
温度控制还能提高蔬菜大棚的生产效益。
在适宜的温度条件下,蔬菜的生长周期缩短,产量增加,品质提升,这都将直接带来经济效益的提升。
基于单片机的温室大棚设计.
基于单片机的温室大棚技术
衡阳市第一高级技工学校
一、 单片机介绍
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/计数器 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)
由于温室大棚能带来可观的经济效益,所以 温室大棚技术越来越普及,并且已成为农民增收 的主要手段。采用单片机来对温湿度进行控制, 不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点, 而且可以大幅度提高被控温湿度的技术指标,从 而能够大大提高产品的质量和数量。单片机以其 功能强、体积小、可靠性高、造价低和开发周期 短等优点,成为自动化和各个测控领域中必不可 少且广泛应用的器件,尤其在日常生活中也发挥
由PWM控制温度调节模块,当PWM端输入高 电平时,电流经Q4放大,常开端5闭合, M4QA045电机运转,当PWM端输入低电平 时,常开端5断开,M4QA045电机停止运转。
加热系统
加热器驱动电路也同样选用继电器隔离, 当温度低于18℃时,相应引脚输出高电平, 电流经过三极管放大,继电器常开端闭合, 电热器工作,当温度高于23℃时,相应引脚 输出低电平,继电器常开端关闭,电热器不 工作 。
集成到一块硅片上构成的一个小而完善 的微型计算机系统,在工业控制领域广 泛应用。从上世纪80年代,由当时的4 位、8位单片机,发展到现在的300M的 高速单片机。
1、概述
单片微型计算机简称单片机,是典型的嵌 入式微控制器(Microcontroller Unit),常用 英文字母的缩写MCU表示单片机,单片机又称 单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的 芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片 上。
温室大棚系统开题报告
温室大棚系统开题报告温室大棚系统开题报告一、引言随着全球气候变化和环境污染的不断加剧,农业生产面临着巨大的挑战。
为了应对这些挑战,温室大棚系统应运而生。
本报告旨在介绍温室大棚系统的概念、优势以及未来发展方向。
二、温室大棚系统的概念温室大棚系统是一种通过人工手段创造适宜的环境条件,提供最佳生长环境的农业生产系统。
它利用温室结构和先进的技术装备,为植物提供充足的阳光、合适的温度和湿度,以及必要的水、养分和空气质量。
温室大棚系统可以在任何地点进行农业生产,无论是城市还是农村,甚至在极端环境下。
三、温室大棚系统的优势1. 提高农作物产量:温室大棚系统可以根据农作物的需求调节光照、温度和湿度等环境因素,从而提高农作物的产量和质量。
2. 节约资源:温室大棚系统可以有效利用水、肥料和土地资源,减少浪费和环境污染。
3. 延长种植季节:温室大棚系统可以在不同季节种植各种农作物,延长种植季节,提供更稳定的农产品供应。
4. 保护植物免受自然灾害:温室大棚系统可以保护植物免受极端天气、病虫害和其他自然灾害的侵害,提高农作物的生存率。
四、温室大棚系统的关键技术1. 自动化控制技术:温室大棚系统需要实时监测和调节环境因素,如温度、湿度、CO2浓度等。
自动化控制技术可以实现对这些因素的精确控制,提高生产效率和农作物的品质。
2. 水资源管理技术:温室大棚系统需要合理利用水资源,避免水的浪费和土壤的盐碱化。
水资源管理技术可以通过喷灌、滴灌等方式,实现精确供水和肥料供应。
3. 光照调控技术:温室大棚系统需要根据不同农作物的光照需求,调节光照强度和光照时间。
光照调控技术可以通过人工光源、反射材料和遮阳网等手段,实现光照的精确控制。
4. 病虫害防治技术:温室大棚系统容易滋生病虫害,给农作物带来损失。
病虫害防治技术可以通过生物防治、化学防治和物理防治等手段,减少病虫害对农作物的危害。
五、温室大棚系统的未来发展方向1. 智能化发展:随着人工智能和物联网技术的不断进步,温室大棚系统将更加智能化。
蔬菜大棚开题报告 - 副本 (2)
一、本科毕业论文(设计)任务书 杨文婷1114030140
DHT11采集温湿度
按键输入设定温度
显示当前温度
可控硅
加热设备
越限声光报警 上位PC 机
信号接收
信号输出
PID 算法
串口通信
STC89C52
设定温度显示
二、本科毕业论文(设计)开题报告
三、本科毕业论文(设计)中期检查表
注:此表内容应为手写体。
四、本科毕业论文(设计)指导教师评审表
五、本科毕业论文(设计)评阅教师评审表
六、本科毕业论文(设计)答辩记录表
七、本科毕业论文(设计)成绩鉴定表
成绩×20%+答辩小组评定成绩×40%;成绩等级分优秀(90-100)、良好(80-89)、中等(70-79、及格(60-69)、不及格(60以下)。
八、本科毕业论文(设计)二次答辩记录表
注:学生毕业论文(设计)成绩获“不及格”等级的,要填写此表,内容应为手写体。
基于单片机的智能温室大棚系统设计与实现
基于单片机的智能温室大棚系统设计与实现1. 引言1.1 研究背景智能温室大棚系统是利用先进的单片机技术和传感器技术来实现对温室环境的监测和控制的系统。
随着全球气候变暖和粮食供应压力的增加,智能温室大棚系统的研究和应用变得越来越重要。
当前,传统的农业生产方式已无法满足不断增长的粮食需求,而智能温室大棚系统的出现为农业生产带来了革命性的改变。
传统的温室大棚产品受限于人工操作和环境条件的限制,往往无法实时监测温室内外环境的变化,导致温室作物生长过程中出现问题。
设计并实现基于单片机的智能温室大棚系统具有重要的意义。
通过引入单片机技术和传感器技术,智能温室大棚系统可以实现对温室内外环境参数的实时监测和控制,如温度、湿度、光照等。
智能温室大棚系统还可以实现远程监控和控制,为农业生产提供更便捷、高效、智能化的解决方案。
研究基于单片机的智能温室大棚系统具有重要的理论和实际意义。
1.2 研究目的研究目的是基于单片机的智能温室大棚系统设计与实现。
通过研究,旨在利用现代科技手段提高温室大棚的自动化程度,提升温室作物的生产效率和质量。
具体目的包括:1. 设计一套智能温室大棚系统,实现温室环境监测、控制和调节功能,实现对作物生长环境的精细化管控;2. 研究温室大棚系统中的传感器和执行器的选择、布局及调试方法,确保系统的稳定性和可靠性;3. 开发相应的软件模块,实现对温室大棚的智能控制,包括自动化灌溉、通风、照明等功能;4. 测试系统的性能,评估系统在实际作物种植环境中的使用效果和稳定性;5. 为农业生产提供更加智能、高效的技术手段,推动农业现代化发展,提升粮食生产能力和质量。
1.3 研究意义智能温室大棚系统的研究意义主要体现在以下几个方面:智能温室大棚系统的设计与实现能够有效提高农作物的产量和质量。
通过智能温室大棚系统,我们可以实现精确的环境控制,包括温度、湿度、光照等参数的实时监测和调节,从而为作物提供更适宜的生长环境。
基于单片机的温室大棚温湿度检测系统开题报告
2、国内外发展情况(文献综述)
国外计算机用于温室环境控制技术研究较早,开始于上世纪 70 年代末。随着通讯技术及计算 机技术的发展,温室环境调控技术得到了迅速发展。 1978 年日本学者首先研制出微型计算机温室 综合环境控制系统,随着计算机技术的发展,80 年代末出现了分布式控制系统,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。目前发达国家可以根据温室作物的要求和特点,对 温室内光照、温度、水分、气、誉肥等诸多因子进行自动控制。目前,_美国已将全球定位系统、 电脑和遥感遥侧等高新技术应用于温室生产,有 82%的温室使用计算机进行控制,存 67%的农户 使用计算机,其中 27%的农户还运用了网络技术。炙现在国外温室环境控制技术正朝着高科技方 向发展,网络技术、一遥测技术己逐渐应用子管理与控制系统中。
基于单片机的温湿度检测系统在温室大棚中的应用
1、研究目的和意义
随着单片机和传感技术的迅速发展,自动检测领域发生了巨大变化,温室环境自动监测控制 方面的研究有了明显的进展,并且必将以其优异的性能价格比,逐步取代传统的温度控制措施。 但是,目前应用于温室大棚的温度检测系统大多采用模拟温度传感器、多路模拟开关、AM 转换器 及单片机等组成的传输系统。这种温度采集系统需要在温室大棚内布置大量的测温电缆,才能把 现场传感器的信号送到采集卡上,安装和拆卸繁杂,成本也高。同时线路上传送的是模拟信号, 易受干扰和损耗,测量误差也比较大。为了克服这些缺点,本文参考了一种基于单片机并采用数 字化单总线技术的温度测控系统应用于温室大棚的的设计方案,根据实用者提出的问题进行了改 进,提出了一种新的设计方案。
国内对温室控制技术研究起步较晚。近几年来,我国加大了在温室结构和温室控制方面的研 究力度。温室设施计算机应用,在总体上正从消化吸收、简单应用阶段向实用化、综合性应用阶 段过渡和发展。但是,大部分采用的都是简单的直接数字控制方法,即在程序中设定各环境因子 的上下限,当测定的环境参数超过上下限时,启动环境控制的硬件系统和机构。这种方法尚不能 根据作物对环境的反应进行实时控制。目前国内温室专家决策系统的研究,针对农业病虫害诊断 性方面的较多,而对于温室环境控制,乃至整个温室监控管理方面的研究不多。尤其是智能决策 系统在温室应用方面的研究历史相对较短,还处于刚刚起步阶段,有些方面甚至处于空白阶段。 将智能决策支持系统运用到温室环境因子的控制中,正是目前智能温室发展的趋势。在各个方面 与欧美等发达国家相比,存在较大差距,尚需深入研究。
基于单片机的环境监测系统开题报告
本科毕业论文(设计)开题报告姓名学号所在专业电子信息工程论文(设计)题目基于单片机的环境监测系统选题的目的和意义:随着电子技术的迅猛发展,环境监测的方法也不断改进,尤其是以计算机系统为基础的环境监测手段更加方便、快捷,广泛适用于农业温室控制和日常家庭生活等。
随着社会的不断发展,人们对农产品的需求越来越高,传统能也生产方式已经远不能满足社会的需要,而随之诞生的现代农业技术愈来愈受到人们的青睐,温室大棚就是其中一种。
我们知道,农作物的生长受到光照、温度、湿度和压强等多重因素的共同作用,而温室可以借助计算机系统模拟植物生长的气候条件,提供最佳的生长环境以避免因外界恶劣气候等不利因素的影响,进而提高农作物的产量。
此外,室内空气质量对人们的日常生活也产生了重要影响,适宜的温湿度能给人舒适感,而有害气体的散发却严重损害人体健康。
因此,如何控制室内温度、湿度、气压等影响空气质量的因素显得至关重要。
而传感器技术的发展为我们解决这个问题找到了突破口,我们可以运用单片机配合传感器实时采集环境数据并进行处理实现自动控制。
文献综述(国内外研究现状、研究方向、进展情况、存在问题等,并列出所查阅的主要国内外参考文献,要求3000字以上):1、国外研究现状、研究方向及发展趋势国外对于环境监测技术的研究较早,就温室控制而言,始于20世纪70年代。
从组合仪表,采集、记录、控制待监测地信息到80年代末的分布式控制系统再到目前正在研发当中的基于计算机的数据采集的综合控制系统。
历经四十多年的发展,环境监测测控制技术日新月异,研制自动化、微型化、无人化的智能监测控制系统成为各国追求的目标。
在日本,凭借其先进的计算机技术,将各种植物生长发育不同阶段所需要的环境因素编写成计算机程序,对温室环境因素进行相应的调节,当某一因素发生变化时(如光照),在计算机的控制之下其他因素(如湿度、温度、CO2浓度等)随之作出适当的修正或调整,始终保持各个环境因素为最佳配合状态,另外,为实现播种、浇灌、喷药等作业的自动化,日本还研制了蔬菜塑料大棚。
《基于单片机的农业大棚温湿度检测系统设计开题报告1600字》
基于单片机的农业大棚温湿度检测系统设计开题报告课题性质:应用基础型课题来源:随着时代的发展,农业技术的创新,对农业的发展要求也越来越高,比如农业大棚,如果能够准确的控制大棚的温度和湿度,从而提高温室使用率,对农业的发展也有很大的促进作用。
在当前的发展阶段,我国的温室种植技术已经得到了广泛的应用,相关的资料显示,温室的种植面积还在增加,而温室的种植技术最大的作用就是让各种作物的生长更加健康,所以温度和湿度的控制就显得尤为关键。
传统的温度和湿度控制工作,都是在温室里面进行的。
通过悬挂温度表和湿度仪来检测室内的温度和湿度,如果温度过高,就要进行喷洒降温,如果湿度过高,则要进行通风降低湿度。
这些过程基本全靠人工操作,耗费了很多的时间和精力以及大人力、物力等。
传统温度测量计如下图所示:图1-1传统温度测量计为了解决这些问题,开发设计合理高性能的控制系统是设计的关键。
首先我们采用最为先进的科学智能的监测系统,可对室内的环境做进一步的检测,通过这样的方式我们可实时了解温湿度值及更好的分析数值变化。
其次可以采用更智能科学的方式对室内的温度和湿度进行远程监控,以便及时发现并处理问题。
本设计根据联系农户的需求及承受能力,设计一种满足自动化,便于操作的温湿度控制系统。
主要控制器采用STM32单片机作为主控制器,采用传感器技术。
单片机由上、下两个机位组成,对信息进行处理.所述执行机构包括加湿装置、通风装置,温度装置等。
自主的控制温室大棚内的各项参数及变化,形成一个自动控制体系。
它们不仅成本低、可控性强、易与扩展设计的特点并且普遍适用于农业工业多方面发展中,有效推动市场发展。
课题简介:随着农业事业和温室智能控制的迅猛发展,温室的自动化控制逐渐成为农业从事者的急切需求,对温室农作物的优质生产、高效性生产有着重大的现实意义。
针对我国温室自动控制系统自动化程度低、不具有普及性的发展现状,为提高温湿度控制的精确性和稳定性,运用单片机和传感器等技术,设计一套对温室的温湿度进行测控的较为实用的温室自动控制系统。
农业温室蔬菜大棚开题报告
农业温室蔬菜大棚开题报告引言农业温室蔬菜大棚是一种在控制环境条件下种植蔬菜的技术手段,可以有效地提高农作物的产量和品质。
随着人口的增加和城市化的推进,对食品的需求不断增加,传统农业已经无法满足人们的需求。
农业温室蔬菜种植技术的出现,为人们提供了一种可行的解决方案。
本报告将对农业温室蔬菜大棚进行深入研究,探讨其原理、优势和前景,以及可能面临的挑战和解决方案。
农业温室蔬菜大棚的原理农业温室蔬菜大棚是一种封闭的结构,利用透明的材料如玻璃或塑料覆盖,形成一个控制温度和湿度的环境。
大棚内配备了灌溉、加热、通风等设施,以实现对蔬菜生长环境的精确控制。
通过调节温度、湿度、光照和CO2浓度等条件,可以创造出最适宜蔬菜生长的环境。
农业温室蔬菜大棚的优势相比传统的露天种植,农业温室蔬菜大棚具有以下优势:1.季节无影响:大棚内环境可以独立控制,不受季节和天气的影响,可以实现全年种植蔬菜的目标。
2.增加产量:控制环境条件可以使蔬菜的生长更加稳定和高效,从而大幅度提高产量。
3.提高品质:大棚内的控制环境可以优化蔬菜的养分吸收和生长过程,提高蔬菜的品质和口感。
4.节约资源:大棚内可以精确控制水、肥料和农药的使用,减少资源浪费和环境污染。
5.防虫害:大棚的封闭结构可以有效防止虫害和病菌的侵袭,减少农药的使用。
农业温室蔬菜大棚的前景农业温室蔬菜大棚技术在农业领域具有广阔的前景:1.供应保障:随着全球人口的增加和城市化进程的加快,对食品的需求将进一步增长。
农业温室蔬菜大棚可以在城市周边地区建设,为人们提供更加可靠稳定的蔬菜供应。
2.提高农民收入:农业温室蔬菜大棚可以提高农民的收入。
传统农业受季节和天气的限制导致农民的收入不稳定,而大棚种植可以实现全年种植,提供稳定的收入来源。
3.创造就业机会:农业温室蔬菜大棚的建设维护需要大量的劳动力,可创造更多的就业机会,缓解农村劳动力过剩的问题。
4.推动农业现代化:农业温室蔬菜大棚技术的引入和推广,可以推动农业生产方式的现代化,提高农业产业链的效益和竞争力。
(完整word版)单片机蔬菜大棚开题报告
d.键盘模块的选择
方案一:采用矩阵按键。按键数较多适合较复杂的输入系统,且外围电路焊接复杂。而本设计无需太多按键。
方案二:采用独立按键。外围电路较简单,容易编程,价格低廉。
综合以上两种方案,选择方案二,采用独立按键模块。
e.传感器模块的选择
方案一:采用分立温湿度传感器。分别采用温度传感器和湿度传感器,致使外围电路复杂,且采集数据和分析数据较为复杂,给程序带来不必要的麻烦。
方案二:采用温湿度一体传感器。DHT11温湿度传感器集成了温度和湿度两个传感器,采用单总线设计,外围接口电路简单,采集信号为数字量误差较小,无需外加A/D转换电路且程序编写时容易分析。
综合以上两种方案,选择方案二,采用DHT11温湿度传感器。
(4)参考文献
[1] 于海业.温室环境自动检测系统.农业工程学报,1997.
美国是最早发明计算机的国家,也是将计算机应用于温室控制和管理最早、最多的国家之一。美国有发达的设施栽培技术,综合环境控制技术水平非常高。环境控制计算机主要用来对温室环境(气象环境和栽培环境)进行监测和控制。以花卉温室为例,温室内监控项目包括室内气温、水温、土壤温度、锅炉温度、管道温度、相对空气湿度、保温幕状况、通窗状况、泵的工作状况、CO2浓度、Ec调节池和回流管数值、pH调节池和回流管数值;室外监控项目包括大气温度、太阳辐射强度、风向风速、相对湿度等。温室专家系统的应用给种植者带来了一定的经济效益,提高了决策水平,减轻了技术管理工作量,同时也为种植带来了很大方便[2]。
基于单片机的大棚蔬菜温度采集系统开题报告
1.课题内容及研究意义1.提出选题的初步设想和研究目的2.掌握单片机的工作原理、结构3.了解单片机的结构组成和原理4.了解单片机在当今社会的应用5.完成数字温度的采集中国农业的发展必须走现代化农业这条道路,随着国民经济的迅速增长,农业的研究和应用技术越来越受到重视,特别是温室大棚已经成为高效农业的一个重要组成部分。
现代化农业生产中的重要一环就是对农业生产环境的一些重要参数进行检测和控制。
例如:空气的温度、湿度、二氧化碳含量、土壤的含水量等。
在农业种植问题中,温室环境与生物的生长、发育、能量交换密切相关,进行环境测控是实现温室生产管理自动化、科学化的基本保证,通过对监测数据的分析,结合作物生长发育规律,控制环境条件,使作物达到优质、高产、高效的栽培目的。
以蔬菜大棚为代表的现代农业设施在现代化农业生产中发挥着巨大的作用。
大棚内的温度、湿度与二氧化碳含量等参数,直接关系到蔬菜和水果的生长。
国外的温室设施己经发展到比较完备的程度,并形成了一定的标准,但是价格非常昂贵,缺乏与我国气候特点相适应的测控软件。
而当今大多数对大棚温度、湿度、二氧化碳含量的检测与控制都采用人工管理,这样不可避免的有测控精度低、劳动强度大及由于测控不及时等弊端,容易造成不可弥补的损失,结果不但大大增加了成本,浪费了人力资源,而且很难达到预期的效果。
因此,为了实现高效农业生产的科学化并提高农业研究的准确性,推动我国农业的发展,必须大力发展农业设施与相应的农业工程,科学合理地调节大棚内温度、湿度以及二氧化碳的含量,使大棚内形成有利于蔬菜、水果生长的环境,是大棚蔬菜和水果早熟、优质、高效益的重要环节。
目前,随着蔬菜大棚的迅速增多,人们对其性能要求也越来越高,特别是为了提高生产效率,对大棚的自动化程度要求也越来越高。
由于单片机及各种电子器件性价比的迅速提高,使得这种要求变为可能。
二、毕业设计(论文)研究现状和发展趋势。
温度是一种最基本的环境参数,对于我们来说,不仅仅是一个量的反映,更能直接影响作用到我们的生活中,人民的生活与环境的温度息息相关,在工业生产过程中需要实时测量温度,在农业生产中也离不开温度的测量,因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。
温室大棚自动控制系统开题报告(可编辑修改word版)
题目:温室大棚自动控制系统的设计学院:专业:学生姓名:学号:指导教师:开题时间:1、文献综述1.课题研究的目的和意义随着改革开放,特别是 90 年代以来,我国的温室大棚产业得到迅猛的发展,以蔬菜大棚、花卉为主植物栽培设施栽培在大江南北遍地开花,随着政府对城市蔬菜产业的不断投入,在乡镇内蔬菜大棚产业被看作是 21 世纪最具活力的新产业之一。
温室是蔬菜等植物在栽培生产中必不可少的设施之一,不同种类的蔬菜对温度及湿度等生长所需条件的要求也不尽相同,为他们提供一个更适宜其生长的封闭的、良好的生存环境,从而可以通过提早或延迟花期,最终将会给我们带来巨大的经济效益。
温室是一种可以改变植物生长环境、为植物生长创造最佳条件、避免外界四季变化和恶劣天气对其影响的场所,它以采光覆盖材料作为全部或部分结构材料,可在冬季或其他不适宜露地植物生长的季节栽培植物。
而温室设施的关键技术是环境控制,该技术的最终目标是提高控制与作业精度。
国外对温室环境控制技术研究较早,始于 20 世纪70 年代。
显示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。
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。
单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。
尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上,也就是说一块芯片就成了一台计算机。
它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。
单片机虽小,但它具有一个完整计算机所需要的大部分部件:CPU、内存、内部和外部总线系统,目前大部分还会具有外存。
同时集成诸如通讯接口、定时器,实时时钟等外围设备。
而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。
同时它也被称为微控制器(Microcontroller), 是因为它最早被用在工业控制领域。
温室大棚自动控制系统开题报告(1)
温室大棚自动控制系统开题报告(1)一、选题背景近年来,随着社会经济的发展和人民生活水平的提高,人们对农作物品质和产量的要求越来越高。
为了满足人民的需求,农业生产也必须不断发展。
大棚是一种将气候条件人工调节的种植方式,可以在保护作物的同时,提高其生长速度和产量。
而大棚内气候的控制是实现高产高质的关键,因此需要开发一种温室大棚自动控制系统,来监测和调节大棚内的温度、湿度、光照和CO2浓度等因素。
二、选题意义1. 提高农业生产效率和质量。
温室大棚自动控制系统可实现自动化和精准化管理,能够在适宜的气候条件下,提高农作物产量和品质,提高经济效益。
2. 降低人力成本和增强管理效率。
传统的大棚管理需要大量人工,使用自动化控制系统可以减少人力成本,实现远程控制和自动监测,提高管理效率。
3. 保护环境和减少能源消耗。
通过自动化控制系统管理大棚,可以减少灯光、加热和降温设备的能源消耗,降低对环境的影响。
三、论文内容和研究方法1. 温室大棚自动控制系统介绍。
通过对自动控制系统的定义、组成和工作原理进行详细讲解,为深入研究和理解系统的实现过程打下基础。
2. 温室大棚环境监测和控制。
通过采集大棚内各相关参数的数据,根据控制需求来实现自动调节灯光、温度、湿度和CO2浓度等参数,提高农作物产量和品质。
3. 系统设计和数据处理。
根据实际需求,设计温室大棚控制系统,并进行实验验证,同时对数据进行处理和分析。
4. 系统评价。
对温室大棚控制系统进行评价,对其功能、稳定性、安全性和可靠性等指标进行评估和分析。
研究方法:1. 文献调研。
通过查阅相关的理论和实践方面的文献资料,了解自动控制系统的技术和应用现状,分析其优缺点和发展趋势。
2. 实验研究。
通过实验方法,搭建温室大棚自动控制系统,收集大量数据,进行分析和处理,以验证所设计的系统的可行性和有效性。
四、预期成果和意义1. 设计并实现了一个基于自动控制系统的温室大棚管理系统。
2. 提高农业生产效率和质量,降低人力成本和增强管理效率。
基于单片机的蔬菜大棚温湿度监测系统的研究与实现开题报告
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注:本表格由学生填写,指导教师审核同意后,由教研室审批留存。
方案二:采用 GPRS,优点是传输范围很大,能轻松实现远程监控。 考虑到有线传输在实际应用中布线的不方便,因此选用了方案二的 GPRS 方案, 以便实现更广泛的远程监控。 2.6 单片机选择 方案一:采用 MSP430F449 芯片作为硬件核心。此芯片采用 Flash ROM,内部具 有 4KB ROM 存储空间,能于 1.8V-3.6V 的超低压工作,适合手持设备。但是 编程环境复杂,编程风格与 MS-51 相差很大。用 MSP430 编程较之 MS-51 繁琐。 方案二: STC89C52 是 STC 公司生产的一种低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器,具有 8K 在 系统可编程 Flash 存储器。STC89C52 使用经典的 MCS-51 内核,但做了很多的改 进使得芯片具有传统 51 单片机不具备的功能。在单芯片上,拥有灵巧的 8 位 CPU 和在系统可编程 Flash,使得 STC89C52 为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、 超有效的解决方案。 具有以下标准功能: 8k 字节 Flash,512 字节 RAM, 32 位 I/O 口线,看门狗定时器,内置 4KB EEPROM,MAX810 复位电路,3 个 16 位定时 器/计数器,4 个外部中断,一个 7 向量 4 级中断结构(兼容传统 51 的 5 向量 2 级中断结构),全双工串行口。 综上所述,我们采用方案二。 2.7 供电模块 方案一:外接单相 220V 交流电压供电,经过变压,整流,稳压,滤波,得到直 流电。供各个模块使用。 方案二:在无外接电源时采用由 3.7V 锂离子供电,有外接电源采用外接电源供 电,使用开关充电模块完成自动切换。 考虑到使用场景可能存在的多变性,决定采用方案二。 3.信息监控终端 方案论证 方案一:采用单片机设计制作专用的信息监控终端。使用单片机、显示模块、键 盘模块、网络模块,设计一个信息监控终端。 方案二:使用计算机作为信息监控终端。在电脑上使用上位机完成信息的监控。 为了使获取的信息更方便的进行处理,在作为大数据时代的数据支撑,另外,计 算机作为监控终端可连接的温度采集终端的数量几乎没有限制,而且计算机早已
(完整word版)zibee温室大棚开题报告
温室产业及相关技术在国外的发展速度很快。如在荷兰的阿姆斯特丹RAI展览馆每年11月举办一次国际花卉展览会,2003年就有来自世界各国的477个厂商展示了各自的产品和实力。荷兰、日本、以色列、美国、韩国、西班牙、意大利、法国、加拿大等国是设施农业十分发达的国家,温室以大型温室为主。这些高水平大型温室的环境控制系统能够根据传感器采集室温、叶湿、地湿、室内湿度、土壤含水量、溶液浓度、二氧化碳浓度、风速、风向、以及植物作物生长状态等有关参数,结合作物生长所需最佳条件,有效调节有关设备装置,将室内温、湿、光、水、肥、气等诸因素综合协调调节到最佳状态。
[4]赵文化,蒋爽,等.基于无线传感器网络的温室大棚温湿度检测系统[J].中国新技术新产品,2013,9.
设计(论文)
工作安排及
进度
1.选题2013年11月~2013年12月
2.实施研究、收集资料、开题报告2013年12月~2014年1月
3.初步设计、详细设计2014年1月~2014年4月
4.撰写论文、完成初稿2014年4月~2014年4月
针对目前温室大棚发展的趋势,提出了一种温室大棚无线监控系统的设计。采集大鹏内的温度,湿度,光照度信息,通过ZigBee网络将上述信息发送给PC管理机,管理机可以根据实际作物生长规律产生相应的控制信号,通过ZigBee网络发送控制信号给控制节点,由控制节点解析控制信号,产生具体的执行机构动作信号。通过智能化监控温室大棚,减少生产成本,对提高温室种植效益有一定的作用。
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中原工学院信息商务学院毕业论文(设计)开题报告论文(设计)题目基于单片机蔬菜大棚温湿度监测系统设计姓名系别专业班级学号1.选题目的和意义:随着农业产业规模不断扩大和大棚技术的不断普及,蔬菜大棚数量不断增多,温湿度控制是蔬菜大棚一个重要的控制环节。
植物的生长都是在一定的环境中进行的,其在生长过程中受到环境中各种因素的影响,其中对植物生长影响最大的是环境的温度和湿度。
环境昼夜的温度和湿度变化较大,其对植物生长极为不利。
因此必须对环境的温度湿度进行实时监测和控制,使其适合植物的生长,提高其产量和质量。
温度太低,蔬菜就会被冻死,湿度太低,蔬菜就会停止生长,所以要将温度和湿度控制在适合蔬菜生长的范围内。
传统的温度控制是在温室大棚内部悬挂一个温度计,由人工读取温度值来调节大棚内的温度。
如果仅依靠人工来控制,既耗人力,又容易出差错。
现在随着农业产业规模的不断扩大,传统的温湿度监测控制措施表现出极大的局限性。
因此在现代化的蔬菜大棚管理中,通常有温度湿度自动监测控制系统,来实时监测控制温室大棚温度湿度,适应生产需要。
2.本选题在国内外的研究状况及发展趋势:温室是一种可以改变植物生长环境、为植物生长创造最佳条件、避免外界四季变化和恶劣气候对其影响的场所。
它以采光覆盖材料作为全部或部分结构材料,可在冬季或其他不适宜露地植物生长的季节栽培植物。
温室生产以达到调节产期,促进生长发育,防治病虫害及提高质量、产量等为目的。
而温室设施的关键技术是环境控制,该技术的最终目标是提高控制与作业精度。
国外对温室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。
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。
美国是最早发明计算机的国家,也是将计算机应用于温室控制和管理最早、最多的国家之一。
美国有发达的设施栽培技术,综合环境控制技术水平非常高。
环境控制计算机主要用来对温室环境(气象环境和栽培环境)进行监测和控制。
以花卉温室为例,温室内监控项目包括室内气温、水温、土壤温度、锅炉温度、管道温度、相对空气湿度、保温幕状况、通窗状况、泵的工作状况、CO2浓度、Ec调节池和回流管数值、pH调节池和回流管数值;室外监控项目包括大气温度、太阳辐射强度、风向风速、相对湿度等。
温室专家系统的应用给种植者带来了一定的经济效益,提高了决策水平,减轻了技术管理工作量,同时也为种植带来了很大方便[2]。
以园艺业著称的荷兰从20世纪80年代以来就开始全面开发温室计算机自动控制系统,并不断地开发模拟控制软件。
目前,荷兰自动化智能玻璃温室制造水平处于世界先进水平,拥有玻璃温室1.2万多平方米,占世界1/4以上,有85%的温室用户使用计算机控制温室环境。
荷兰开发的温室计算机控制系统是通过人机交互界面进行参数设置和必要的信息显示,可绘制出设定参数曲线、修正值曲线以及测量的数据曲线,可以从数据库内调出设定的时间段内参数以便于必要的数据查询,并能直接对计算机串行口进行操作,完成上位机与下位机之间的通信。
上位机软件集参数设置、信息显示、控制等功能于一体,同时还能够很好地完成温室灌溉和气候的控制和管理。
此外,国外温室业正致力于向高科技方向发展。
遥测技术、网络技术、控制局域网已逐渐应用于温室的管理与控制中。
控制要求能在远离温室的计算机控制室就能完成,即远程控制。
另外该网络还连接有几个通讯平台,用户可以在遥远的地方通过形象、直观的图形化界面与这种分布式的控制系统对话,就像在现场操作一样,给人以身临其境之感。
国内外温室控制技术的发展状况来看,温室环境控制技术大致经历了三个发展阶段。
(1)手动控制:这是在温室控制技术发展初期所采取的控制手段,其实并没有真正意义上的控制系统及执行机构。
生产一线的种植者既是温室环境的传感器,又是对温室作物进行管理的执行机构。
他们是温室环境控制的核心。
通过对温室内外的气候的状况和对作物生长状况进行观测,凭借长期积累的经验和直觉推测及判断,手动调节温室内环境。
种植者采用手动控制方式,对于作物生长状况的反应是最直接,最迅速且最有效的,它符合传统农业的生产规律。
但这种控制方式的劳动生产率较低,不适合工业化农业的生产需要,而且对种植者的素质要求较高。
(2)自动控制:这种控制系统需要种植者输入温室作物生长所需环境的目标参数,计算机根据传感器实际的测量值与事先设定的目标进行比较,以决定温室环境因子的控制过程,控制相应机构进行加热、降温和通风等动作。
计算机自动控制的温室控制技术实现了生产的自动化,适合规模化生产,劳动生产率得到了提高。
通过改变温室环境设定目标值,可以自动的进行温室内环境气候调节,但是这种控制方式对作物生产状况的改变难以及时做出反应,难以介入作物生长的内在规律。
目前我国绝大部分自主开发的大型现代化温室及引进的国外设备都属于这种控制方式。
(3)智能化控制:这是温度自动控制技术和生产实践的基础上,通过总结,收集农业领域知识、技术和各种实验数据构建专家系统,以建立作物生长的数学模型为理论依据,研究开发出的一种适合不同作物生长的温室专家控制系统技术。
温室控制技术沿着手动、自动、智能化控制的生产进程,向着越来越先进的,功能越来越完备的方向发展。
由此可见,温室环境控制朝着基于作物生长模型,温室综合环境因子分析模型和农业专家系统的温室信息自动采集及智能控制趋势发展。
通过研究国内外的温室控制技术可以更深刻的理解毕业设计的具体设计思路和方法,可以在更短的时间内高效率完成毕业设计。
3.主要研究内容:设计系统主要由单片机、温湿度传感器、显示模块、GSM通信模块以及键盘组成,其原理框图如图1所示。
用户可以先设定温湿度的上限和下限,温湿度传感器监测值传给单片机,当单片机监测到的数值超过所设定值时,单片机就会通过GSM模块向上位机发送当前温湿度值,并响应报警电路启动相对应的温湿度控制设备。
系统自动启动执行调节大棚湿度和温度状态,直到温湿度状态处于用户所设定的值。
其中下位机系统可以自动接收上位机发送过来的温湿度设定值信息,通过单片机解析所接收到的数据短信来修改当前设定值。
下位机检测系统每小时向上位机发送一次当前检测到的温湿度数据值,上位机收到下位机发送过来的数据信息时进行分析存储,并且描绘相应温湿度趋势线。
图14.完成论文的条件、方法及措施,包括实验设计、调研计划、资料收集、参考文献等内容。
(1)本设计要研究或解决的问题:植物的生长都是在一定的温湿度环境中的,农业温室大棚为现代农业提供新的生产环境,取得了良好的经济和社会效益。
它可以提高农民收入,提高产业化水平,提高抵御自然灾害能力,延长作物生长时间,提高作物产量。
对于农作物来说,温度和湿度是两个非常重要的条件。
所以能够监控温度和湿度对农业大棚的生产有着十分重要的意义。
温度、湿度是农业生产的主要环境参数,对其进行适时准确的测量具有重要意义。
温室温湿度测控系统是对温室环境因素(温度、湿度)进行相应地修正或调整,使植物生长处于最佳或相对最佳的生长环境条件中。
而当今大多数对温室温度与湿度的控制采用人工管理,这不但大大增加了成本,浪费人力资源,而且很难达到希望的成效。
在温室中,温度和湿度很大程度影响着植物的生长发育。
适合的温湿度促进植物的生长发育,而不合适的温湿度不但对植物生长是不利的,还会增加病虫害。
温室是一个比较密闭的环境,其温湿度条件与露天有很大不同。
长期密闭或灌溉不当可能造成温湿度的不当,从而对作物生长不利还会增加病虫害。
随着传感器的发展,可以利用传感器将温度和相对湿度非电信号转化为相应的电信号,从而便于测控,这种方法省力、耗能小、准确,能在空气中温湿度不合理时采取相应的补救措施。
解决了人工检测的不准确性和经验性。
(2)本设计的条件、方法及措施分为以下几点:a.查阅与本设计相关的各种参考手册和文献资料;b.与指导老师探讨相关问题;c.综合自己大学所学知识,结合实际情况,完成具体构思和设想;d.借助计算机完成相关的文字、绘图、软件等设计,通过制作实物和现场调试来确定系统的可行性。
(3)设计方案对比及确定在研究设计的过程中充分考虑到性价比和精度,在选用低价格、通用元件的的基础上,尽量满足设计要求,并使系统具有高的精度。
本控制系统以单片机的控制为核心,实时监测环境的温度和湿度,并设定了这两个参数的上下限定值,并具有相应的报警系统,当超过设定的限定值时,单片机控制报警系统进行报警,而且同时驱动继电器打开相应的开关使相应的执行机构运行。
a.主控模块的选择方案一:采用FPGA。
FPGA(现场可编程门阵列)是专用集成电路(ASIC)中集成度最高的一种,它是当今研究的热门领域。
但其性价比低,引脚太多外围电路太复杂,不适合手工焊接。
方案二:采用PLC作为主控制器。
使用PLC的最大优点在于PLC使用梯形图进行编程,编程语言形象直观,难度较低,因此开发周期短,便于扩展。
而且PLC抗干扰能力强,工作稳定可靠,这一点已被长期的工业控制实践所证明。
虽编程简单方便,但其灵活性相比C语言较差,价格方面比较昂贵。
方案三:采用STC12C5A60S2单片机作为主控制器。
单片机可以用C语言进行编程,由于它支持ISP在线编程,因此可以通过RS232串口将程序烧录到单片机中,十分方便。
温湿度传感器DHT11通过单总线与单片机连接。
编程灵活方便,价格低廉。
综合以上三种方案,选择方案三,采用STC12C5A60S2单片机作为主控模块。
b.通信模块的选择方案一:采用红外收发模块。
红外收发模块安装简单,价格便宜。
但信息编码相对较为复杂,信息传输距离较短,飞鸟、动物、温度、光线、空气流动、雾气、雨雪等环境因素以及安装方式、角度、位置等因素都容易引发误报。
方案二:采用蓝牙收发模块。
蓝牙模块传输速率高,功耗低、通讯安全性好,支持语音传输,价格低廉且组网简单方便。
但其容易受温度湿度等环境因素影响,传输距离较短穿越障碍物能力差。
方案三:采用GSM模块。
西门子TC35是工业级的GSM模块,技术成熟功能强大,编程方便稳定,在有蜂窝网的情况下不受距离限制,可与上位机、用户等多个终端通信。
综合以上三个方案,选择方案三,采用西门子TC35GSM模块作为通信模块。
c.显示模块的选择方案一:采用数码管显示。
价格虽便宜,但由于本设计需要显示温湿度信息,采用数码管无法显示。
方案二:采用8位LED点阵显示。
LED点阵显示虽然能显示字符和数字,但显示效果不好,且不易编程。
方案三:采用LCD显示。
Nokia5110LCD不但能显示字符和数字,而且还能显示中文汉字,显示效果较好,外围电路及接口简单,容易编程实现。