智能温室监控系统的设计开题报告
2021-03-24 23:48:19
1. 研究目的与意义(文献综述)
我国是农业生产大国,农业生产在经济和社会建设等多方面都具有极其重要的地位,而良好的气候和生态环境是农业生产和进一步发展的有效保障。为给农作物提供更加稳定适宜的生长环境,各国都在纷纷采取措施发展智能化和现代化农业,其中温室种植已成为其中的一个重要组成部分,它的出现使农业科学大大加速,有效减少了部分时期农作物供应不足的问题,也大大缩减了农业生产的人力成本。
温室种植发展初期,对温室内空气温湿度、光照强度、气压等影响因素的控制检测多采用人工管理的方式,这种管理模式存在着测量精度低、人力成本高等问题,且不能即使进行环境变量的反馈和调整,容易造成较大的损失,没有办法达到温室种植预期的效果,因此改变温室全部人工管理的模式,研发和推广智能化温室监控系统是非常必要的。
国外的智能温室种植起步较早,其中对温室光照环境的监控技术始于20世纪70年代,其温室环境监控经过多年的发展,技术水平及理论发展都已达到较高的水平,一些国家在实现自动化的基础上正向完全自动化、无人化方向发展。如园艺大国荷兰,其玻璃温室的监控系统全部采用计算机操作和控制;日本的温室监控系统则在光照、灌水、喷药等作业的自动化和无人化方面均有应用,且能够通过计算机控制环境因素的方法使主要环境因素能够随作物生长始终处于最佳配合状态;英国则通过研制温室计算机遥控技术可以对温室内环境状况进行超远距离的检测和遥控。
2. 研究的基本内容与方案
以at89s51单片机为基础,设计一个较为完善的智能温室监控系统,能够实时监控温室内的湿度、温度、光照强度、co2浓度和气压,将测试结果传给主机并在液晶屏幕上显示,同时主机可以根据测量结果进行报警处理或者对温室内测量参数进行调整。
该智能温室监控系统主要由硬件和软件两个部分组成,其中硬件部分主要完成传感器信号的采集、转换及相应信息的显示,软件则主要负责从传感器接受到的信号的处理及控制功能。
系统硬件主要包括at89s51主控模块、传感器模块、a/d转换器模块、液晶显示模块等,其中89s51主控模块负责外围硬件的控制和处理,传感器模块负责温室内参数的采集,a/d数模转换模块主要完成模拟信号和数字信号的转换,扩展存储器模块完成对信息的存储,液晶显示模块完成对字符和数字的显示。
3. 研究计划与安排
1-2周:通过阅读文献资料和相关中外论文,了解智能温室的发展现状,明白智能温室监控系统的工作原理,阅读硬件资料确定主要使用的芯片和相关传感器,确定开发方案,完成开题报告。
3-4周:进一步阅读芯片及传感器的硬件资料,了解其特性,结合开发要求设计一套较为完善的智能温室监控系统;
5-6周:根据之前的设计方案完成硬件的布局和连线;
4. 参考文献(12篇以上)
[1]张真和.我国设施园艺产业现状与发展重点[c].南京:2012中国设施园艺学术年会论文集,2012:1-7.
[2]董乔雪,王一鸣.温室计算机分布式自动控制系统的开发[j].农业工程学报,2002(18):94-97.
[3]程曼,袁洪波,池涛,等.基于多传感器数据融合的温室环境控制的研究[j].农机化研究,2009(31):213-214.