基于单片机设施林业控制系统设计.doc

东 北 林 业 大 学 本 科 毕 业 设 计（论文）开 题 报 告设计（论文）题目： 基于单片机的设施林业系统设计 学 生： 谢小二 指 导 教 师： 才源 高级工程师 专业（年级、班级）： 电气工程及其自动化2010级2班 学 院： 机电工程学院 年 月 日选题依据（选题经过，国内外动态，初步设想及创新点等）及可行性论述。选题依据设施林业是通过采用现代化林业工程和机械技术，改变自然环境，为动植物生产提供可控制的甚至最适宜的温度，湿度，光照，水，肥和空气等环境条件，而在一定程度上摆脱对自然环境的依赖进行有效生产的林业，涵盖建筑，材料，机械，自动控制，品种，园林技术，种植技术，和管理等学科，其发达程度是体现林业现代化水平的重要标志之一。具有高投入，高技术含量，高品质，高产量和高效益的特点。是最具活力的现代林业发展方向之一。设施林业包括设施种植，饲养，各类型玻璃温室，塑料大棚，连栋大棚，中小型塑棚及地膜覆盖，种植场所的喷灌，滴灌，施肥，病虫害防治等。还包括对植物生长进行人工调控等措施。人们通常使用温度计,湿度计来测量农作物生长环境的温度和湿度，通过人工加热，加湿，通风和降温的方法来控制林业种苗生长的温度，湿度。这种方法存在以下缺点：控制精度低，实时性差；操作人员的劳动强度大。利用智能控制系统与与设施林业相结合，大力发展林业育苗，提高优质种苗成活率，降低人工强度，具有重大意义，同时对于解决现在林业中存在的育苗困难大以及城市绿化等问题也有一定的贡献。本设计无论在理论上还是在应用上都具有研究生的价值，也具有现实和长远的意义。本设计主要就林业种苗育种期大棚内的环境进行检测，我国基本上就是效仿发达国家的温室控制技术，基本上掌握了基于微机控制技术的的人工环境，此控制技术主要采用微控制器为核心，只形成了单回路系统，多数只能进行单参数的监测，没有真正意义上进行多参数监控，基本只能单独控制温度，湿度，或者二氧化碳浓度等环境因素，人机交互性差，近年来，国外的发达国家形成了集生物技术和工程技术的设施林业；在温室覆盖材料方面，北欧等国家多用玻璃，法国等南欧国家多用塑料，美国多用聚乙烯膜双层覆盖，日本多用聚氯乙烯膜。其中荷兰是世界上拥有最多，最先进玻璃温室的国家集成化的工业技术在设施林业方面被广泛应用，已研制出最先进的设施环境智能控制系统，可根据作物对环境的不同需求，由计算机对设施内的控制因子如：温，光，水，气，肥等进行全面有效地自动检测与调控。初步设想及突破点设计中主要包括以下内容（1） 系统功能描述、设计方案。（2） 环境控制系统的硬件与软件系统的设计。（3） 上位机与下位机的通信设计。（4） 上位机（管理机）窗口设计。设计中采用DS18B20采集温度，HSLL01湿度传感器，系统的控制器采用STC89C52RC单片机，显示器采用LCD12864液晶。上位机和下位机之间采用串口连接。突破点：实现对多点空间的温湿度实时监测，确保植物在合适的条件下生长，单片机对每个监测点进行实时监测，数据采集的时间间隔由上位机测定。可行性论述本设计主要分为温度，湿度的的初始化设定，信号采集，信号处理，数字显示和调节等部分，系统将采集的数据的参数送给控制器，具体在本涉及中采用的是单片机，而单片机能够完成这项任务，设计中通过上位机对监测温度与湿度进行初始值预设，设置的初值作为温湿度的参考值。论文撰写过程中拟采取的方法和手段基于单片机设施林业的系统设计的大棚温湿度设计的主要内容是结合相关的单片机的知识和传感器的使用，参考国内外的设计方法，研究成果针对大棚智能化控制系统中存在的众多因素，将温度与湿度环境监测同单片机控制、上位机记录控制相互结合。设计方案：（1） 通过上位机对检测的温度与湿度的初始值预设，设置的初值作为温湿度参考值。（2） 对多点空间的温湿度参数进行实时监测，确保种苗生长在合适的环境下，单片机对每个监测点进行实时监测，数据采集的间隔时间由上位机确定。（3） 用控制器来判断外围检测电路及驱动工作电路是否正常。同时通过上位机监测，可以对异常数据和故障及时报警。具体实现：采用DS18B20采集温度，HSLL01湿度传感器，系统的控制器采用STC89C52RC单片机，对传感器采集回来的数据进行处理，显示器采用LCD12864液晶显示所采集的数据，上位机和下位机之间采用串口连接。计划进度及其内容3月初-3月中旬：查找有关设施林业的相关书籍和文献并将有关书籍和资料进行整合并上交指导教师；进行实地调研，了解单片机的基础知识以及传感器的使用方法等，掌握涉及的相关的技术和方法，并形成调研报告交指导教师。3月中旬-4月中旬：整理相关资料提出完成设施林业的控制系统课题设计的总体思路，征求指导教师意见；提出基于单片机的设施林业的控制系统课题设计的总体框架及各章节要阐述的内容，交指导教师批阅。4月中旬-5月初：撰写毕业设计内容，将初稿交指导教师批阅。5月初-5月中旬：根据指导教师的意见进行设计的修改，完善和定稿。5月中旬-5月25日：制作本次设计的Power point幻灯片，并准备答辩。写作提纲1、封面（包括：设计题目、学生、指导教师等）2、毕业设计任务书3、中英文摘要（中文在前，英文在后）4、目录5、正文第一章 前言主要撰写本设计的选题背景与意义，国内外的发展现状以及设计的主要内容及目的第二章 系统设计方案系统设计原则和系统总体结构设计第三章 下位机系统设计（1）控制器概述：AT89S51的特点 引脚功能 看门狗功能（2）温度采集模块 （3）湿度传感器（4）语音报警设计第四章 管理系统软件设计（1） 下位机与