《基于单片机的温室大棚温湿度检测系统开题报告》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于单片机的温室大棚温湿度检测系统开题报告（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 本科毕业设计开题报告题 目： 基于单片机的温室大棚温湿度检测系统 学 院： 电子与信息工程学院 专 业： 电子信息工程 班 级： 电信 12-3 姓 名： 张国 学 号： 2002021066 指导教师： 黄玉琴 开题报告日期： 2005 年 10 月 25 日 1填写说明一、开题报告应包括下列主要内容：1研究目的和意义；2国内外发展情况(文献综述)；3研究/设计的目标；4时间进程；5参考文献。二、开题报告字数应不少于 2.5 千字。三、开题报告时间应最迟应于开题答辩后一周上交。四、若本次开题报告未通过，需在 1 个月内再次进行开题报告。五、开题报告结束后，评议小组给出开题报告成绩，由教研室
2、归档。六、双面打印。七、此表不够填写时，可另附页。 2黑龙江科技大学本科毕业设计开题报告题 目 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
3、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。数字化单总线技术是利用 DALLAS 公司生产的新型器件实现的。它将系统的地址线、数据线、控制线合为一根导线，允许在这根导线上挂接数百个控制对象，形成多点单总线测控系统。采用单总线协议后，可在检测点将模拟信号数字化。这样，在单总线上传输的便是数字信号。本文介绍的温度测控系统就是基于单总线技术及其器件组建的。该系统能够对大棚内的温度进行采集，利用温度传感器将温室大棚内温度的变化，变换成电流的变化，再转换为电压变化输入模数转换
4、器，其值由单片机处理，最后由单片机去控制数字显示器，显示温室大棚内的实际温度，同时通过比较，对大棚内的温度是否超过温度限制进行分析。如果超过我们预先设定的温度限制，温度报警系统将进行报警。这种设计方案实现了温度实时测量、显示和控制。该系统抗干扰能力强，具有较高的测量精度，不需要任何固定网络的支持，安装简单方便，性价比高，可维护性好。这种温度测控系统可应用于农业生产的温室大棚，实现对温度的实时控制，是一种比较智能、经济的方案，可以促进农作物的生长，从而提高温室大棚的亩产量，以带来很好的经济效益和社会效益。 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
5、 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
6、理与控制系统中。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。
7、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。 33、研究/设计的目标：大量阅读相关文献，了解 DS18B20 温度传感器及 GSM 无线收发模块的性能特点及内部结构，并且运用 DS18B20 温度传感器在温室大棚中进行多点检测，然后将检测到的数据在液晶上直白的进行显示，当温度超过上限报警值或者低于下限报警值时，通过 GSM 模块给管理员发送实时警报。以便管理者更简单的管理温室大棚。4、研究/设计主要内容：本设计为一闭环控制系统，由 89C51 单片机，A/D 转换电路，温度检测电路，湿度检测电路，控制系统
8、组成。温度检测电路将检测到的温度转换成电压，该模拟电压经 ADC0809 转换后，进入 89C51 单片机，单片机通过比较输入温湿度与设定温湿度来控制驱动电路，当棚内温湿度在设定范围内时，单片机不对 GMS 模块发出任何动作，实现对大棚里植物生长温湿度的检测，当棚内温湿度超出设定范围时，单片机驱动 GMS 模块给管理者发出报警信号，以便于管理者能更好的对棚内温湿度做出调整。硬件电路设计（1）温度检测模块温度检测采用 DS18B20 温度传感器进行检测，DS18B20 传感器的测温范围55+125 ，固有分辨率 0.5，支持多点组网功能，多个 DS18B20 可以并联在唯一的三线上，实现多点测温
9、，测量结果以 912 位数字量方式串行传送。S 端口连接到控制器的 I/O 口，+、分别连接到+5V和 GND。传感器检测到的电信号经 AD 转换后显示在液晶显示屏上，当检测到的温度超出设定的范围时，通过 GMS 通讯模块通知管理员进行及时调整。（2）湿度检测模块湿度检测模块采用 DHT11 湿度传感器进行检测，该仪器具有测量精度高、硬件电路简单、并能很好的进行显示，可测试不同环境温湿度的特点。本设计中，最终选用的集成温度传感器DHT11，采集到的温湿度信号送至单片机，经转换后将湿度值显示到液晶显示屏上，当检测到的湿度值超出设定范围是，通过 GMS 通讯模块通知管理员进行调整。（3）液晶显示模
10、块液晶显示模块采用 12864，12864 是一种具有 4 位/8 位并行、2 线或 3 线串行多种接口方式，内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块；其显示分辨率为 12864, 内置8192 个 16*16 点汉字，和 128 个 16*8 点 ASCII 字符集.利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面。可以显示 84 行 1616 点阵的汉字. 也可完成图形显示.低电压低功耗是其又一显著特点。由该模块构成的液晶显示方案与同类型的图形点阵液晶显示模块相比，不论硬件电路结构或显示程序都要简洁得多，且该模块的价格也略低于相同点阵的图形液晶模
11、块。温湿度传感器检测到的信号经 AD 转换后都将显示到液晶显示器上。（4）GMS 模块当检测到的温湿度高于预定值时，将通过 GMS 模块给管理者及时发送消息，以便于管理者能够及时将大棚内的温湿度调节至适合植物生长的范围。 45、时间进程：2015 年 11 月12 月，搜集国内外与课题有关的资料，进行阅读与分析。完成开题。2015 年 12 月2016 年 2 月末，提出课题研究初步方案。2016 年 2 月 28 日2016 年 3 月 25 日，毕业实习。2016 年 3 月 26 日2016 年 4 月 15 日，调试温度测量模块2016 年 4 月 15 日2016 年 5 月 1 日
12、，调试湿度测量模块2016 年 5 月 1 日2016 年 5 月 15 日，调试液晶显示模块2016 年 5 月 15 日2016 年 5 月 30 日，调试 GMS 模块2011 年 6 月初到最后，对研究工作和成果进行总结，撰写论文，完成整个设计的研究。6、参考文献：1阿力木甫拉提，温室大棚温度的调控N.农业科技，2010（8） 。2Wary,Michelle Lynn ;A fuzzy logic controller for temperature control of a six2zone tube furance D.UNIVERSITY OF LOUISVILLE 2001.3
13、胡真明，基于单片机控制的温室环境测控装置的研究D.西北农林科技大学，2007 年。4郑炳坤，简单的温控箱温控电路J. 仪器与未来，1991 （7）22.5Wary,Michelle Lynn ;A fuzzy logic controller for temperature control of a six2zone tube furance D.UNIVERSITY OF LOUISVILLE 2001.6鲍可进，周金荣，黄道，多变量非线自整定 PID 控制器J.控制理论与应用。1996（4）268.7Diaz，Gerardo Cristion; Simulation and control of heat exchangers using artificial neural networks.DUNIVERSITY OF NOTRE DAME 2000.8孙巍，何洪，周恩涛，基于 MNN 神经网络的液压系统油温的 PWM 自学习控制J.机械工程，1998（7）44.9National Semlcondactor. ADC0809 User GuiderM.s.L:National Semiconductor,2002. 5指导教师意见:教师签字或盖章： 年 月 日毕业设计领导小组意见: 组长签字或盖章：年 月 日
