基于单片机温湿度监测系统的设计_学生提交开题报告_1332755178984

毕业论文开题报告

一、选题目的背景及意义：

目前我国农业正处于从传统农业向以优质、高产、高效益为目标的现代农业转化的新阶段。环境控制工程作为农业生物速生、优质、高产的手段，是农业现代化的重要标志。温室大棚中的环境由多个因子组成，如温度、光照、湿度及二氧化碳浓度等。时下，我国温室环境控制目前仍靠人工经验来管理，严重影响了农业生产的效益，阻碍了农业生产的发展，因此，采用先进的人工智能技术，科学、合理地控制影响作物的环境因子，通过计算机控制设备进行环境控制，以便给作物生长创造一个最佳的环境条件，做到既提高产品的质量、产量、经济价值和社会效益，同时尽量降低生产成本，这对温室环境施行自动检测和控制是非常必要的。温室设施的关键技术是环境控制，其目的是提高控制及作业精度。温室环境控制技术是随自动化检测技术、过程控制技术、通讯技术、计算机技术的发展而发展起来的。二、基本内容：

本设计主要做了如下几方面的工作:

一是确定系统的总体功能设计方案

二是进行智能传感器的硬件电路和软件系统的设计

三是单片机及通信接口的硬件电路及软件系统设计

四是对连接单片机的上位管理计算机软件系统的设计思路、工作原理和实现方法进行了阐述。

将信息采集技术、信息传输技术、信息存储技术及信息处理技术等相互融合，将温室环境多种参数监测和单片机控制理论相结合，提出一种切实可行的温室环境监测系统，可以全面、实时、自动地对监测数据进行自动记录、存储和处理，并将有关信息根据现场实际情况，采用最有效方式送入计算机进行处理，并可对监测系统进行远程控制。满足了对作物生长状态实行全面、实时、长期监测的要求。

三、国内外研究综述

1、国外研究：

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。像园艺强国荷兰，以先进的鲜花生产技术著称于世，其玻璃温室全部由计算机操作。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。

2、国内研究：

我国对于温室控制技术的研究较晚，始于20世纪80年代。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，该技术仅限于温度、湿度和CO2浓度等单项环境因子的控制。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。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，与发达国家相比，存在较大差距。我国温室现状还远远没有达到工厂化农业的境

地，生产实际中仍然有许多问题困扰着我们，存在着温室装备配套能力差，产业化程度低，环境控制水平落后，软硬件资源不能共享和可靠性差等缺点。

四、设计内容如下：

①实现对温室温湿度参数的实时采集，测量空间多点的温度和湿度:根据测量空间或设备的实际需要，由多路温度、湿度传感器对关键温、湿度敏感点进行测量，由单片机对各路数据进行循环检测、数据处理、存储，实现温湿度的智能、多空间点的测量

②实现超限数据的及时报警。

③现场监测设备应具有较高的灵敏度、可靠性、抗干扰能力并具有存储、远程通信功能。

④通信系统具有较高的可靠性、较好的实时性和较强的抗干扰能力。与计算机通讯功能，采用RS232串行通讯方式最远传输距离为20米。

⑤长时间测量数据记录功能:可以根据需要设置数据记录时间间隔，数据存入数据存储器。

⑥监控计算机软件设计管理软件既要具有完成数据采集、处理的功能，其软件编程应具有功能强大、界面友好、便于操作和执行速度快等特点。

⑦要求达到的技术指标:温范围:一20℃一100℃测温精度:士0.5℃测湿范围:0一100%RH测湿精度:士%RH。

五、设计采用的方法

在对国内外温室智能控制进行深入分析的基础上，针对温室智能化控制存在的诸多因

子，将智能传感器监测和单片机控制相结合，提出了基于单片机的温湿度检测系统设计方案。

系统采用层次化、模块化设计，整个系统由数据采集系统、单片机控制系统、计算机

监控系统组成。系统以单片机为核心，以多个温度、湿度传感器作为测量元件，通过单片机与智能传感器相连，采集并存储智能传感器的测量数据。在单片机系统中，还要实现程序的扩展存储、数据的实时显示、超限语音报警和数据辅助存储功能。单片机作为监控计算机与智能传感器连接的中心，另一方面通过Rs232总线与监控计算机通信，将采集到的数据传输给监控计算机。监控计算机将单片机传输的数据进行记录、存储、处理和报警，供工作人员浏览、记录和进行相关处理。

六、参考文献

①沙占友.《智能化集成温度传感器原理及应用》[M].北京机械工业出版社，

②刘思久，张礼勇编著.《自动测试系统与虚拟仪器原理开发应用》[M].电子工业出版社，2009,3.

③史健芳主编.《智能仪器设计基础》[M].电子工业出版社，2007.

④李建忠编著.《单片机原理及应用》[M].西安电子科技大学出版社,2002.

⑤周航慈编.《单片机应用程序设计技术》[M]. 北京航空航天大学出版社 2003

⑥林凌，李刚，丁茹，李晓霞.《新型单片机接口器件与技术》[M].西安电子科技大学出版社，2005

⑦马忠梅等.《单片机的C语言应用程序设计》[M].北京:北京航空大学出版社，2003

⑧《单片机典型模块设计实例导航》[M].北京:人民邮电社，2006

七、毕业设计进度安排

阶段各阶段名称起止时间

1 调研、确定方案 2011年10月

2 完成开题报告 2012年3月

3 资料搜集，基础知识学习 2012年3月末

4 设计调试阶段 2012年4月

6 基本功能实现并完成设计初稿 2012年4月中旬

7 完善设计，设计定稿 2012年4月末