温室大棚控制终端设计开题报告

 2020-02-20 09:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

中国农业的发展必须走现代化农业这条道路,随着国民经济的迅速增长,农业的研究和应用技术越来越受到重视,特别是温室大棚已经成为高效农业的一个重要组成部分。现代化农业生产中的重要一环就是对农业生产环境的一些重要参数进行检测和控制。例如:空气的温度、湿度、二氧化碳含量、土壤的含水量等。在农业种植问题中,温室环境与生物的生长、发育、能量交换密切相关,进行环境测控是实现温室生产管理自动化、科学化的基本保证,通过对监测数据的分析,结合作物生长发育规律,控制环境条件,使作物达到优质、高产、高效的栽培目的。以蔬菜大棚为代表的现代农业设施在现代化农业生产中发挥着巨大的作用。大棚内的温度、湿度与二氧化碳含量等参数,直接关系到蔬菜和水果的生长。国外的温室设施己经发展到比较完备的程度,并形成了一定的标准,但是价格非常昂贵,缺乏与我国气候特点相适应的测控软件。而当今大多数对大棚温度、湿度、二氧化碳含量的检测与控制都采用人工管理,这样不可避免的有测控精度低、劳动强度大及由于测控不及时等弊端,容易造成不可弥补的损失,结果不但大大增加了成本,浪费了人力资源,而且很难达到预期的效果。因此,为了实现高效农业生产的科学化并提高农业研究的准确性,推动我国农业的发展,必须大力发展农业设施与相应的农业工程,科学合理地调节大棚内温度、湿度以及二氧化碳的含量,使大棚内形成有利于蔬菜、水果生长的环境,是大棚蔬菜和水果早熟、优质高效益的重要环节。目前,随着蔬菜大棚的迅速增多,人们对其性能要求也越来越高,特别是为了提高生产效率,对大棚的自动化程度要求也越来越高。由于单片机及各种电子器件性价比的迅速提高,使得这种要求变为可能。当前农业温室大棚大多是中、小规模, 要在大棚内引人自 动化控制系统,改变全部人工管理的方式,就要考虑系统的成本,因此,针对这种状况,结合郊区农户的需要, 设计了一套低成本的温湿度自动控制系统。该系统采用传感器技术和单片机相结合,由上位机和下位机( 都用单片机实现) 构成,采用485接口进行通讯,实现温室大棚自动化控制。

世界发达国家如荷兰、美国、以色列等大力发展集约化的温室产业,温室内温度、光照、水、气、肥实现了计算机调控,从品种选择、栽培管理到采收包装形成了一整套完整的规范化技术体系。

美国是最早发明计算机的国家,也是将计算机应用于温室控制和管理最早、最多的国家之一。美国有发达的设施栽培技术,综合环境控制技术水平非常高。环境控制计算机主要用来对温室环境(气象环境和栽培环境)进行监测和控制。以花卉温室为例,温室内监控项目包括室内气温、水温、土壤温度、锅炉温度、管道温度、相对空气湿度、保温幕状况、通窗状况、泵的工作状况、co2浓度、ec调

节池和回流管数值、ph调节池和回流管数值;室外监控项目包括大气温度、太阳辐射强度、风向风速、相对湿度等。温室专家系统的应用给种植者带来了一定的经济效益,提高了决策水平,减轻了技术管理工作量,同时也为种植带来了很大方便。

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2. 研究的基本内容与方案

设计任务:

(1)设计传感器采集电路,并绘制其原理图和pcb;

(2)设计通信模块电路,并绘制其原理图和pcb;

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3. 研究计划与安排


第1-4周

根据指导老师下达的任务书查阅相关资料,完成开题报告和技术方案;

第4-6周

据开题时计划的方案,学习相关知识;设计传感器采集电路;

第7-10周

设计通信电路域人机接口,绘制原理图;

第11-12周

完成硬件系统设计,通过硬件测试;

第13-14周

完成软件设计,进行仿真和调试;完成论文的撰写;

第15周

论文定稿,并通过答辩。


4. 参考文献(12篇以上)

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[3]王利源,梁锐,杨欣等.果园水肥一体化自动控制系统设计和实现[J].农机化研究,2018,40(12):60-64.

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[5] 尹来武.采样ZigBee技术农业物联网栽参田间人参猝倒病温度信号识别研究[J].吉林农业科技学院学报,2018,27(1):6-7,25.

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