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毕业设计(论文)材料之二(2) 安徽工程大学机电学院 本科毕业设计(论文)开题报告 题目: 基于单片机的大棚温度控制系统设计 课 题 类 型: 设计 实验研究 论文 学 生 姓 名: 张闯 学 号: 3102116124 专 业 班 级: 电气 2101 教 学 单 位: 电气工程及其自动化 指 导 教 师: 张爱雪 开 题 时 间: 2013 年 3 月 201 3 年 3 月 日 开题报告内容与要求 1、本课题的研究意义、研究现状和发展趋势(文献综述) 1.毕业设计内容及研究意义 国内对温室环境控制技术研究起步较晚。自 20 世纪 80 年代以来,我国工 程技术人员在吸收发达国家高科技温室生产技术的基础上,进行了温室中温度、 湿度和二氧化碳等单项环境因子控制技术的研究。随着大棚技术的普及,温室 大棚数量不断增多,对于蔬菜大棚来说,最重要的一个管理因数是温湿度的控 制,温湿度太低,蔬菜就会被冻死或则停止生长,所以要将温湿度始终控制在 适合蔬菜生长的范围内。 传统的温度控制是在温室大棚内部悬挂温度计,个人依据读取温度值来调 节大棚内的温度。这种方法既耗人力,又容易发生差错。近年来,微型计算机 技术的日益发展,已经在许多领域得到了广泛的应用。其中单片机的应用十分 广泛,在工业领域、家电产品、智能化仪器仪表、计算机外部设备,特别是机 电一体化产品中,都有重要的作用。单片机最明显的优点是价格便宜,而且这 类芯片的生产量很大。技术也很成熟。因此利用单片机作为蔬菜大棚控制器, 能够满足控制要求,且经济实惠,易于推广。 蔬菜大棚控制器主要是以单片机为核心,对温度进行测量和控制。蔬菜大 棚控制系统可以对环境温度观测值进行自动控制和实时监测,并可以越限警报 及作出相应的处理。单片机控制器除了完成测控外,还可以将采集到的数据差 到 PC 机存储显示在 LED 显示屏上,能够让用户进行控制和观测。 2.毕业设计研究现状和发展趋势 我国是温室栽培起源最早的国家,在 2000 多年以前就已经能利用保护设施 栽培多种蔬菜,至 20 世纪 60 年代,中国的设施农业始终徘徊咋小规模、低水 平、发展速度缓慢的状态,70 年代初期地膜覆盖技术引入中国,对保温保摘起 到了一定的作用。随着经济的发展和科技的进步,70 到 80 年代,相继出现大 棚和日光温室。90 年代开始,中国设施农业逐步走向规模化、集约化和科学化 方向发展,技术水平有了大幅度的提升。随着今年来国家相关科研项目的启动, 在学习借鉴、吸收消化国外先进技术成果的基础上,中国的设施农业有了较快 的发展,设施面积和设施水平不断的提升。 随着自动化、智能化等高新技术的应用,出现了智能型温室,使农业产品 工业化生产成为现实。工业化中才用各种高新技术,计算机技术作为一种手段, 融于各类技术之中,实现了整个系统的自动监控与集中控制。现代温室已采用 专业化、集约化和规模化生产,规范有序的市场经营和国际化的市场体系运作, 成为当今世界最具活力的新兴产业之一和现代农业的亮点。在今后一段时期, 随着科学技术的发展、全球经济一体化和社会进步,现代温室将以节能、环保、 高效和改善工作条件为核心,深入广泛采用高新技术。向实质意义上的“工业 化”方向稳步持续快速地发展,前景十分广阔。 2、研究方案及工作计划(含工作重点与难点及拟采用的途 径) 1.研究方案: 本设计为一闭环控制系统,由 AT89S51 单片机,温度检测电路,和控制系 统组成。温度检测电路将检测到的温度转换成电压,进入 AT89S51 单片机,在 单片机进行完数据处理后就将其结果输出显示,单片机通过比较输入温度与设 定温度拉控制风扇或电炉驱动电路,当大棚内温度在设定范围内时,单片机不 对风扇或电炉发出动作,实现了对大棚里植物生长温度的实时监测好额监控, 并能对超出正常温度的状况在单片机的控制下及时处理,使大棚环境得打了良 好的控制。经过构思,目前的主要任务是根据要求选择相应的元器件、设计电路 图、仿真、调试,设计出符合要求的温度监测与监控硬件电路,从而实现设计 要求。此次设计的温度控制系统主要由 AT89S51、 LED 显示电路、键盘控制电 路、温度传感器和附件电路组成。系统框图如下: 输入按键 复位电路 温度传感器 AT89S51 驱动电路 显示电路 键盘、灯光 电源 2.工作计划: 序 号 毕业设计阶段性工作及成果 时间安排 1 查找资料,确定方案 1 周 2 资料的收集、整理,了解毕业设计涉及的问题 2 周 3 复习单片机的相关知识,开始设计开题报告,进行 设计的整体规划 3 周 4 开始各模块电路的设计 4-6 周 5 调试硬件、软件、完成系统组合,完成硬件设计和 软件编程,撰写毕业论文 9-12 周 6 完成毕业论文、答辩 13-15 周 3、阅读的主要参考文献(不少于 10 篇,期刊类文献不少于 7 篇,应有一定数量的外文文献,至少附一篇引用的外 文文献(3 个页面以上)及其译文) 1.主要参考文献 1王兆安.黄俊.电力电子技术M.西安:机械工业出版社.2009 2邱关源.电路M.北京:高等教育出版社.2006 3张 毅 刚 , 彭 喜 元 , 彭 宇 .单 片 机 原 理 及 应 用 M.北 京 : 高等教育出版社, 2010.5 4王 幸 之 ,钟 爱 琴 ,王 雷 ,王 闪 .AT89 系 列 单 片 机 原 理 与 接 口 技 术 M. 北 京 : 北 京 航 空 航 天 大 学 出 版 社 ,2004 5苏世栋.智能仪器与数据采集系统中的现状及发展M.山西:运城学院学报. 2004 6彭伟.单片机 C 语言程序设计实训 100 例M.电子工业出版社,2009 7张 毅 刚 .单 片 机 原 理 及 应 用 .北 京 : 高 等 教 育 出 版 社 , 2004 8张 毅 刚 .MCS-51 单 片 机 应 用 设 计 .哈 尔 滨 : 哈 尔 滨 工 业 大 学 出 版 社 , 1990 9徐 君 毅 等 .单 片 机 微 型 计 算 机 原 理 及 应 用 .上 海 :上 海 科 学 技 术 出 版 社 , 1988 10吴建平.传感器原理及应用M.北京:机械工业出版社,2009. 11阿里木甫拉提 .温室大棚温度的调控N.农业科技.2010(8). 12D.J.Kriegman.A mobile robot:sensing.planning and locomotionJ.1987 13Shukla, SInverse-catalyst-effect observed for nanocrystalline-doped tin oxide sensor at lower operating
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