1. 研究目的与意义
我国农业正处在从传统农业向以优质、高效、高产为目的的现代化农业转化的新阶段。农业环境控制工程作为农业生物速生、优质、高产手段是农业现代化的重要标志,农业设施的自动检测与控制是我国急待发展的项目。我国目前大多数温室内的环境仍靠人工根据经验来管理,从某种程度上也影响了其效益和发展。同时微型计算机强大的软、硬件逻辑功能、高性能价格比、高可靠性,为温室自动管理提供了强有力的手段,也为实现温室的标准化、自动化奠定了基础环境控制对作物生产的重要作用己为国内外大量的科学实验和生产实践所证实。只有在适宜的环境条件下,作物才能充分发挥其高产潜力。几十年来,有关作物生理和其生长环境的研究,不仅指导了农业生产,而且为温室环境工程及控制的研究提供了依据和参数。但如何把这类系统用计算机来实现监控,从而为作物提供最佳的生长环境,一直是研究者面临的一项重要的任务。
本论文研究的温室控制系统可完成对温室内温湿度的自动测量和调节,大大降低了操作人员的劳动强度,并且使温室达到了比较先进的管理水平。并且在我国的发展过程中,我国的温、湿度自动调节及报警系统经历了从无到有、从简单到复杂的发展过程,其智能化程度也越来越高。在我国的一些中小城市,就日光温室的现状来看,许多地方依然靠开关门窗来调节温湿度,这种方法不仅费时费力,效率低,准确度也不高,随机性大,当然也就不够科学。因此,需要研制一种结构简单、价格低廉的测控系统来达到自动调节温湿度调节及报警的目的。
温室的作用是用来改变植物的生长环境 ,避免外界四季变化和恶劣气候对作物生长的不利影响 ,为植物生长创造适宜的良好条件。温室一般以采光和覆盖材料作为主要结构材料 ,它可以在冬季或其他不适宜植物露地生长的季节栽培植物 ,从而达到对农作物调节产期、促进生长发育、防治病虫害及提高产量的目的。温室环境指的是作物在地面上的生长空间 ,它是由温度、湿度、等因素构成的。温室控制主要是控制温室内的温度、湿度。
2. 研究内容和预期目标
研究内容:1、设计一个基于单片机的温湿度自动控制系统,进行温湿度控制系统的整体研究与设计;
2、利用键盘设置温度和湿度的报警上下限值;
3、利用DHT11数字温湿度传感器测量蔬菜大棚内的温湿度;
3. 研究的方法与步骤
硬件设计:本系统的设计的硬件主要包括:主要是单片机STC89C52、检测系统、显示电路、继电器驱动电路等。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(STC89C52),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。系统的硬件设计框图如下图所示:
软件设计:本次设计的大棚温湿度自动控制系统由一个主程序调用多个子程序,它们包括DHT11温湿度采集子程序、LCD1602液晶显示子程序、输出控制子程序、键盘扫描子程序,如图所示:
4. 参考文献
[1]张洪润,孙悦.《单片机原理及应用》[M].清华大学出版社,2008
[2]沈红卫.《基于单片机的智能系统设计与实现》[M].电子工业出版社,2005
[3]冯建华.《单片机应用的系统设计与产品开发》[M].人民邮电出版社,2004
5. 计划与进度安排
(1)2024.03.02—2024.03.22(3周) 查阅资料,撰写开题报告,翻译资料;
(2)2023.03.23—2024.04.12(3周) 硬件功能分析,熟悉单片机指令;
(3)2023.04.13—2024.04.19(1周) 设计电路原理图、编制应用程序;
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