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智能温室远程监测系统设计开题报告

 2021-03-11 12:03  

1. 研究目的与意义(文献综述)

温度是保证作物良好生长的重要因素,我国作为一个农业大国,在耕种过程中广泛利用温室大棚来种植蔬菜,良好的控制大棚中的温度在一定程度上可以增加蔬菜的产量,因此大棚内温度的实时观测尤为重要。传统的监测方法是人工长期监守,利用干湿球玻璃温度计现场采集数据的方式,劳动强度大,操作规程复杂,制约了温室管理员的工作效率。

现代电子技术的发展,已经渗入到人们生活的方方面面。利用智能监测系统对温室内的温度实行远程监测,不但可以解决传统温度监测的弊端,而且大幅度的提高农业生产的科技含量和生产水平,更重要的是促进了新农村建设的发展和社会的进步。

当前,国外温室产业发展呈以下态势:温室建筑面积呈扩大化趋势,在农业技术先进的国家,每栋温室的面积都在五千平方米以上,便于进行立体栽培和机械化作业。由于当今科学技术的高度发展,采用现有的机械化、工程化、自动化技术,实现设施内部环境因素(如温度、湿度、光照、co2浓度等)的调控由过去单因素控制向利用环境计算机多因子动态控制系统发展;温室环境控制和作物栽培管理向智能化、网络化方向发展。例如,科迪马集团设计的温室盆花自动化生产控制系统,可对公司生产的盆花自动生产装备进行作业控制,通过盆花栽培管理专家系统,根据盆花的长势对其进行温室光照、温度、营养液配比、潮汐灌溉等栽培处理的自动化管理作业,控制系统数据库记录盆花生产期间的环境参数、生长参数和栽培处理信息,可随时调阅查询。

国内在现代温室农田技术的发展上起步较晚,70年代以来,政府大力发展以多功能农田和节能日光农田为主体的设施农业,促进了农村经济的发展并且缓和了蔬菜季节性短缺矛盾。现有的多功能农田温度环境监测系统存在的不足之处主要表现在以下几个方面。首先是价格昂贵,国内农业生产目前难以接受。其次是缺乏与我国气候特点相适应的多功能农田温度自动环境监测系统。目前我国引进多功能农田温度自动环境监测系统大多投资大、运行费用过高,并且环境监测系统中所侧重考虑的环境参数与我国的气候特点存在矛盾。还有就是控制方式比较简单,软件实现模式固定,不能进行功能扩展。

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2. 研究的基本内容与方案

此次设计的主要内容有:

(1)温度检测功能检测温度信号并将其转化为电子信号。

(2)远程通讯功能:可以实现下位机和上位机的通讯。

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3. 研究计划与安排

第1-3周:查阅相关文献资料,明确研究内容,了解研究所需知识。确定方案,完成开题报告和外文文献翻译。
第4-6周:远程通信、上位机的设计。

第7-9周:温度传感器和单片机构成的下位机的设计。
第10-11周:整个系统的仿真与检验。
第12-15周:撰写和修改毕业论文。
第16周: 准备论文答辩。


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4. 参考文献(12篇以上)

[1] 郑亚民,董小舟.可编程逻辑器件开发软件quartus 2[m].国防工业出版社,2006.

[2] 李洪伟,袁斯华.基于quartus2的fpga/cpld设计[m].电子工业出版社,2006

[3] 侯建军,郭勇.sopc技术基础教程[m]. 清华大学出版社,2008.

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