温室大棚温湿度控制系统(开题报告)(2)

长江大学

毕业设计开题报告

题 目 名 称 温室大棚温湿度控制系统设计 题 目 类 别 毕业设计 学 院（系） 电子信息学院 专 业 班 级 电气10803 学 生 姓 名 陶想林 指 导 教 师 唐桃波 开题报告日期 2012 年 3 月 11 日

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温室大棚温湿度控制系统设计

学生：陶想林，电子信息学院 指导教师：唐桃波，电子信息学院

1 题目来源

来源于生产/社会实际

2 研究目的和意义

目前，我国农业正处于从传统农业到以优质，高效，高产为目标的现代化农

业转化的新阶段。而大棚作为现代化农业实施的重要产物，在国内多数地区得到了广泛应用。现代农业生产离不开环境控制，农业大棚控制系统是实现温室生产管理自动化、科学化的基本保证。结合作物生长规律，控制环境条件，使作物在不适宜生长的反季节中，可获得比室外生长更优的环境条件，从而使作物达到优质、高产、高效的栽培目的。由于大棚中各种环境因素是可以人为控制的，因此控制技术直接决定着大棚中农作物的产量和质量。

3 阅读的主要参考文献及资料名称

[1]黄遵熹． 单片机原理接口与应用[M]．西北工业大学出版社，2000．147—150． [2]刘文涛. 单片机应用开发实例. 清华大学出版社 2005. [3]韩太林. 单片机原理及应用. 电子工业出版社. 2005. [4]张毅刚. 单片机原理及应用. 高等教育出版社. 2004.

[5]何立民. 单片机应用技术选编[第三版]. 北京航空航天大学出版社.2003. [6]付家才. 单片机控制工程实践技术. 北京化学工业出版社.2004.

[7]严天峰. 单片机应用系统设计与仿真调试. 北京航空航天大学出版社，2005 [8]徐爱钧. 8051单片机实践教程[M].电子工业出版社. 2006

4 国内外现状和发展趋势与研究的主攻方向

美国是将计算机应用于大棚和管理最早，最多的国家之一。美国开发的大棚计算

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机控制与管理系统可以根据作物的特点和生长所需要的条件，对大棚内的光照，温度，湿度等诸多因素进行自动控制。这种自动控制系统需要种植者输入温室作物生长所需的环境的目标参数，计算编机根据传感器的实际测量值与事先设定的目标进行比较，以决定大棚温湿度的控制过程，按照相应的机构进行加热，降温或者是浇水，通风等。目前，我国绝大部分自主开发的大棚温湿度控制或者进口的国外设备都属于这种系统。

虽然这种自动控制系统实现了自动化，适合规模化生产，提高了劳动生产率，通过改变大棚温室度的设定目标，可以自动的对大棚内温湿度进行调节，但是这种调节对作物的生长来说还是相对滞后的，难以介入作物生长的内在规律。所以在这种自动控制系统和实践的基础上，温湿度自动控制向着适合不同作物生长的智能化控制发展。

国外大棚业正致力于高科技发展，遥测技术，网络技术，控制局域网已逐渐应用于大棚的管理和控制中，近几年各国温度控制技术提出建立大棚行业标准，朝着网络化，大众化，大规模，无人化的方向发展的思路。

5 主要研究内容，关键问题的解决思路

本系统的设计的硬件主要包括：主要是单片机AT89C51，检测系统，显示电路，A|D电路，报警电路等。利用传感器测量大棚内的温湿度经过信号处理，将传感器测得的数据送至控制系统（AT89C51），与预设的农作物最适合生长的温湿度值的上下限进行对比，并通过显示电路将测得的温湿度进行实时显示。如果不同作物的适合生长的温度不一样，可以通过键盘电路修改预设值。控制系统根据比较的结果对调节系统发出相应的指令，启动相应的调节设备如喷水机，吹风机，加热器，降温等，调节大棚内的温湿度状态。如果测得的数据超过了预设值的上下限，则报警电路会报警。这样就实现了对大棚温湿度的自动控制。 本文主要研究内容如下：

1.进行温湿度控制系统的整体研究与设计。 2.利用键盘设置温湿度的上下限值。

3.利用数字温湿度传感器测量大棚内的温湿度。 4.利用LCD对温湿度进行实时显示。

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5.当大棚温湿度值超出设定范围值时，系统可自动报警，并输出 驱动信

号控制继电器对大棚温湿度进行调节。

显示电路 复位电路 大棚温湿度控制原理图

调节电路 检测电路 AT89C51 报警电路 键盘电路

6 完成毕业设计(论文)所需具备的工作条件

串口通信、Proteus6 Professional软件、Keil软件、CAN总线、PLC、Modem集成电路、计算机

7 工作的主要阶段，进度与时间安排

3—4周：写开题报告。

5—6周：查阅相关技术资料，熟悉单片机语言及传感器的基础知识 7—8周：英文翻译

9—10周：硬件设计与资料搜集 11—12周：设计程序 13—14周：调试与修改 15—16周：写毕业论文

8 指导老师审查意见

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温室大棚温湿度控制系统

学生：陶想林 电子信息学院 指导老师：唐桃波 电子信息学院

【摘要】在农业生产中，温室大棚的应用越来越广泛，也能为人们创造更高的经济效益。在温室大棚中，最关键的是温湿度控制方法。传统的温湿度控制方法完全是人工的，不仅费时费力，而且效率很低。本文旨在论述一钟温室大棚温湿度控制系统的设计及工作原理。该系统主要由单片机、数字温湿度传感器DHT11、无线通信模块APC220、液晶显示LCD1602、键盘等组成。采用温湿度传感器DHT11来测量温湿度，它的精确度高，而且DHT11直接是输出数字信号，可直接与单片机相连。通过无线传感器APC220来进行信号传送，这样能够降低布线的麻烦。显示部分使用的是LCD1602来显示温湿度。本系统还有附带键盘，能够对大棚所需要的温湿度上下限值直接设定和修改。本系统的核心是单片机AT89C51，接收传感器所测的数据并处理，然后执行各种操作，如喷水，吹风等。

本系统智能度高，可靠性高，系统工作稳定，且综合性价比较高，具有较大的市场应用前景。

【关键词】 单片机 数字温湿度传感器DHT11 无线通信模块APC220 显示模块LCD1602

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