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1、开题报告 论文题目：温湿度监管控制系统设计 院( 系 )： 航空制造工程学院 专业名称：机械设计制造及其自动化 班级学号： 二O一五 年 四 月1 研究目的和意义农作物生长过程中生长环境的温度、湿度分布情况直接影响着农产品的产量和品质。目前，草莓生长环境监管仍以人工经验为主，自动化程度不高、效率低下的现状，通过在草莓园布置PC机、下位机、温湿度传感器、风机、调节阀等设备，设计一套基于传感技术的、适合江西省草莓园环境实时监管的控制系统，实现草莓园温度和湿度的全自动监管、调控。本文介绍一种基于PLC和数字式温湿度传感器的温湿度控制系统。该系统实现了室内温湿度的自动测量和调节,大大降低了操作人员的劳
2、动强度。2 国内外发展情况(文献综述)我国的设施园艺绝大部分用于蔬菜生产。年代以来，温室、大棚蔬菜的种植面积连年增加。目前的栽培设施中，有国家标准的装配式钢管塑料大棚和玻璃温室仅占设施栽培面积的少部分，大多数的农村仍然采用自行建造的简单低廉的竹木大小棚，只能起到一定的保温作用，根本谈不上对温光水气养分等环境条件的调控，抗自然环境的能力极差。即使那些数量不多的装配式塑料大棚和玻璃温室也缺乏配套的调控设备和仪器，主要依靠经验和单因子定性调控，设施栽培的智能化程度非常低。我国设施农业的发展，以超时令、反季节生产的设施园艺作物的发展为主，且发展迅猛。1997年设施园艺作物栽培面积达86.7万公顷，较8
3、0年代初期的栽培面积增长了128倍，人均设施蔬菜占有量19961997年为33公斤，较19801981年人均设施蔬菜占有量增长了近164倍。2001年，我国设施园艺面积将突100万公顷，全国设施蔬菜人均占有量将达到40公斤。塑料大棚、中棚及日光温室为我国主要的设施结构类型。其中能充分利用太阳光热资源、节约燃煤、减少环境污染的日光温室为我国所特有。1997年我国日光温室面积已超过近16.7万公顷。由农业部联合有关部门试验推广的新一代节能型日光温室,每年每亩可节约燃煤约20吨。采用单层薄膜或双层冲气薄膜、PC板、玻璃为覆盖材料的大型现代化连栋温室，具有土地利用率高、环境控制自动化程度高和便于机械化
4、操作等特点，自1995年以来，呈现出迅猛发展之势，目前全国共有大型温室面积200公顷，其中自日本、荷兰、以色列、美国等国家引进的温室面积达140公顷。我国设施农业目前还存在着诸如土地利用率低、盲目引进温室、设施结构不合理、能源浪费严重、运营管理费用高、管理技术水平低、劳动生产率低及单位面积产量低等诸多问题，但随着社会的进步和科学的发展，我国设施农业的发展将向着地域化、节能化、专业化发展，向着高科技、自动化、机械化、规模化、产业化的工厂型农业发展，为社会提供更加丰富的无污染、安全、优质的绿色健康食品。3 研究/设计的目标：农作物生长过程中生长环境的温度、湿度分布情况直接影响着农产品的产量和品质。
5、本课题即针对我省草莓生长环境监管仍以人工经验为主，自动化程度不高、效率低下的现状，通过在草莓园布置PC机、下位机、温湿度传感器、风机、调节阀等设备，设计一套基于传感技术的、适合江西省草莓园环境实时监管的控制系统，实现草莓园温度和湿度的全自动监管、调控。原始资料(数据)及设计技术要求：（1）环境温度监管3；（2）环境湿度监管5%RH；（3）HP台式机一台；（4）51单片机开发板一块；（5）SHT75温湿度传感器一个；4 设计方案（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
6、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:环境温度监管3、环境湿度监管5%RH。5 方案的可行性分析：运
7、用物理知识制作控制温湿变化设备；传感器获取外界温湿度参数，单片机编程控制，实现智能化设计；并用仿真软件对控制效果进行仿真研究。通过网上查询、翻阅图书了解空调系统原理，借鉴前人经验；传感器使用方法；数码管显示可实现系统设计。6 毕业设计(论文)工作内容及完成时间：1. 查阅相关资料，外文资料翻译（6000字符以上）2周2. 搜集有关资料，熟悉相关原理，撰写开题报告2周3. 查询、整理、归纳温湿度监管控制系统的设计方案、信号处理方法2周4. 控制系统实施方案的确定，搭建虚拟控制系统3周5.上位机、下位机通讯，温湿度传感器信号采集处理3周6. 绘制电气原理图1周7. 撰写毕业论文3周8. 答辩准备及
8、毕业答辩1周参考资料1 梁锋林,邱兴阳,郑健. 基于STC89C52与GPRS药品仓储温湿度监控系统J. 齐齐哈尔 大学学报(自然科学版),2015,01:14-17.2 吴晓强,黄云战,周红杰,赵永杰. PLC在普洱熟茶生产车间温湿度控制中的应用J. 广东 农业科学,2014,21:168-171+191+237.3 赵嘉庆,季福坤. 基于STC12C5620AD单片机温湿度控制系统设计J. 国外电子测量技 术,2014,12:31-34.4 陈炜.制药车间温湿度智能控制系统的设计及研究 D. 中南大学，20085 Tellaeche Alberto, BurgosArtizzu Xavie
9、r P, Pajares Gonzalo, et al. A new vision-based approach to differential spraying in precision agriculture J. Computers and Electronics in Agriculture, 2008, 60(2): 144-145.6 设施农业的发展趋势,四川科技报,2001.07.107 李江全，魏中岩，姚帅，严海娟.单片机通信与控制应用编程实例.中国电力出版社，20128 张吉科，王淑芬.山西省“两区”开发农业产业化科技指南.山西经济出版社,2008.129 陈立元，范逸之，廖锦棋.Viuasl basic 2005与自动化系统监控.清华大学出版社,2008.410 李瑜芳传感器原理及其应用M.成都：电子科技大学出版社，2008.0211 赵伟军Protel99SE原理图与PCB仿真M.北京：机械工业出版社，200512 树杜春.单片机C语言和汇编语言混合编程实例详解M. 北京：北京航空航天大学出 版,2006.06指导教师意见指导教师签名 年 月 日学院毕业论文领导小组审核意见 领导小组组长签名 年 月 日
