溫室控制系統設計開題報告

2022-05-17 12:59:51 字數 1857 閱讀 1748

畢業設計開題報告

1.選題的依據、意義和理論或實際應用方面的價值

隨著農業現代化的發展,設施園藝工程因其涉及學科廣、科技含量高、與人民生活關係密切,己越來越受到世界各國的重視。這也為我國大型現代化植物大棚的發展提供了極好的機遇,並產生巨大的推動作用。我國的現代化植物大棚是在引進與自我開發並進的過程中發展起來的。

溫室大棚是一種可以改變植物生長環境、為植物生長創造最佳條件、避免外界四季變化和惡劣氣候對其影響的理想場所。實現溫室大棚環境智慧型控制的目的是主動地調節溫度、濕度、光照和二氧化碳氣體濃度等環境因素,以滿足作物最佳生長環境的要求。其中,溫濕度是最重要的環境因數。

目前,我國絕大多數溫室大棚裝置都比較簡陋,溫室大棚環境仍然靠人工根據經驗來管理。環境因素的自動調節和控制的研究正處於起步階段,已嚴重影響了設施農業的大力發展。特別是北方地區因其緯度高,寒冷季節長,四季溫差和晝夜溫差較大,不利於作物生長,目前應用於溫室大棚的溫濕度檢測系統大多採用傳統的溫濕度檢測。

這種溫濕度採集系統需要在溫室大棚內布置大量的測溫電纜和濕度感測器,才能把現場感測器的訊號送到採集卡上,安裝和拆卸繁雜,成本也高。同時線路上傳送的是模擬訊號,易受干擾和損耗,測量誤差也比較大,不利於控制者根據溫度變化及時做出決定。在這樣的形式下,開發一種實時性高、精度高,能夠綜合處理多點溫度資訊的測控系統就很有必要。

2.本課題在國內外的研究現狀

我國的現代化溫室是在引進與自我開發並進的過程中發展起來的。國外對溫室環境控制技術研究較早,始於20世紀70年代。先是採用模擬式的組合儀表,採集現場資訊並進行指示、記錄和控制。

80年代末出現了分布式控制系統。目前正開發和研製計算機資料採集控制系統的多因子綜合控制系統。現在世界各國的溫室控制技術發展很快,一些國家在實現自動化的基礎上正向著完全自動化、無人化的方向發展。

目前,一些經濟發達的國家和地區已經研製並實現計算機自動控制的現代化高科技溫室,並且形成了令人驚羨的植物土廠。而我國的溫室系統屬於半開放系統,溫室內環境控制水平比較低,仍靠人工根據經驗來管理。而且,國內的控制系統主要用於單因子控制,因而設施現代化水平低,對溫室環境的調控能力差,產品的質量和產量難以得到保證。

正是這些塑料大棚和日光溫室對於解決城鄉人民的蔬菜**發揮著主力軍的作用。

3.課題研究的內容及擬採取的方法

本設計以at89c51 微控制器的溫度、濕度測量和控制系統為核心來對溫濕度進行實時巡檢。微控制器能獨立完成各自功能,同時能根據主控機的指令對溫度進行定時採集。測量結果不僅能在本地顯示,而且可以利用微控制器的序列口和 rs-232 匯流排通訊協議能把溫室中的溫度、濕度等引數及時上傳至上位機,並與設定值進行比較,與設定值不符時採取相應的處理措施,以實現恆溫恆濕環境。

溫室控制主要是控制溫室內的溫度、濕度、通風與光照。灌溉系統採用電磁閥控制的噴灌系統的方式,節約了水源,溫度調節主要有遮陰簾風機的動作來解決。本課題將主要研究對植物大棚的溫濕度控制。

4.課題研究中的主要難點以及解決的方法

設計的過程中充分考慮到價效比和精度,在選用低**、通用元件的的基礎上,盡量滿足設計要求,並使系統具有高的精度。本控制系統以微控制器的控制為核心,實時監測環境的溫度和濕度,並設定了這兩個引數的上下限定值,並具有相應的報警系統,當超過設定的限定值時,微控制器控制報警系統進行報警,而且同時驅動繼電器開啟相應的開關使相應的執行機構執行。當引數值恢復到設定值範圍內時,微控制器控制執行機構停止執行。

從而使環境的溫濕度在一定的範圍內得到控制。 本設計主要內容包括以下幾個方面:

1、選擇適合的兩種感測器,設計相應的訊號採集和處理電路。

2、掌握at89c51 微控制器的主要功能和特性,以其為核心設計控制系統。

3、設計簡單的人機對話介面系統,如鍵盤、顯示、報警等。

4、利用rs232 實現微控制器與上位機的通訊。

5、實現系統的可靠性和抗干擾性。

5.畢業設計(**)工作進度計畫

六.主要參考文獻(或資料)

智慧型溫室控制系統設計

摘要隨著科學技術的發展,西方一些發達國家尤其是歐美開始比較快的發展溫室種植技術,像美國 以色列 加拿大等發達國家開始採用儀表採集溫室中的現場資訊並根據指標進行監控,基本實現了農業生產的機械以及制動化。溫室環境領域的控制技術伴隨著計算機技術的發展與應用也在不斷的發生變化。美國 以色列都出現了一種融合了...

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