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毕业设计开题报告题 目室内湿度自动控制装置的研究学生姓名：刘硕学 号： 090703231专 业： 通信工程 指导教师：侯卫民2013 年3 月28日1.1 选题的目的和意义随着经济和社会的快速发展，人们的生活水平也在不断的提高，对农产品的需求量也越来越大。农用大棚为解决我国城乡居民菜篮子问题，促进农民增收和推进农业结构调整发挥了重要作用。温室种植已在农业生产中占有重要地位。而传统的温室种植是在大温室棚内悬挂温度计，工人根据读取的温度值调节大棚内的温度；而湿度控制只能根据工人的经验判断是否需要进行灌溉。这种靠人工控制温湿度的方式，既耗费人力又不精确，传统的温湿度调节措施表现出极大地局限性。因此我们需要一种造价低廉、使用方便且测量准确的温湿度控制系统。 建造先进温室有利于解决靠天吃饭的问题，防止恶劣天气，排除季节因素给生物创造出一个适宜的生长环境，消除对作物生长不利的环境因素来促进生物生长，使其部分或完全克服外界气候的制约，从而缩短作物的生长周期，提高作物的产量，获得一定的经济效益。 现代传感器技术、计算机技术、自动化技术和通信技术的发展为现代温室控制框架提供了多种方案。在二十一世纪未来一段时间内，中国人口将持续增长，而可耕地面积却在逐年减少。所以，研究如何用较少的土地去解决相对较多人口的温饱问题，是具有重要的战略意义的。1.2 本选题在国内外的研究现状和发展趋势世界各国的现代温室已于二十世纪六十年代逐步完善并快速发展起来，第二次世界大战以后，各国致力于自身的经济发展。随着经济的快速恢复和发展，人们的生活质量有了大幅度的提高，生活必需品的多样化要求也有了提高，因而对生产温室的需求逐年上升。随着科学技术的进步和科技水平的提高，农业的工业化进程加快了，设施农业应运而生，在全球迅速崛起，并形成资金、技术和劳动力密集型的高新技术产业，成为当今社会最具有活力的产业之一。社会的需求和经济技术的支持，使现代温室快速发展。 近代温室的发展经历了改良型日光温室、大型玻璃温室和现代化温室三个阶段，并且至今各阶段类型的温室仍保持并存。现代温室主题骨架由经过热镀锌防锈处理的型钢材组成，具有相应的抗风雪等的载荷能力；采用玻璃、塑料薄膜、硬质材料、PC板等透光材料覆盖及相应的卡槽、卡簧、铝合金等型材紧固、镶嵌构件，具有透光和保温的性能；配备有遮阳、降温、加温、通风换气等配套设备和栽陪床、灌溉施肥、照明补光等栽培设施；此外，还有环境调控的控制设备等，形成完整成套的技术和设施设备。计算机、自动控制、机械等技术在温室环境控制以及管理等多方面的广泛应用，温室技术发生了翻天覆地的变化，其中以欧洲的荷兰、法国和西班牙，中东的以色列，北美洲的加拿大和美国最为突出。目前，世界各国对温室的研究与应用主要涉及到以下方面： （1）节约技术的使用能有效的降低能源，降低成本，有利于资源的可持续发展； （2）环境控制计算机模拟模型、作物生长发育规律模拟模型研究向实用化方向发展， 温室符合环境优化控制研究一直是各国温室技术研究的核心； （3）现在工业技术、生物技术、图像处理技术、核技术及因特网技术等高新技术应用于温室方面的研究。在荷兰、美国、日本等许多发达国家日趋活跃；（4）基础理论研究如温室光能利用、作物生长与温室环境关系等方面在发达国家受到重视；（5）温室框架结构及覆盖材料研究开发向多功能、系列化发展；我国的农业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、光照等单因子控制技术的研究，并逐步形成既适宜我国经济发展水平又能满足不同生态气候条件要求的温室控制系统。温度和湿度在工农业生产中都是需要被控制的参数，在被控过程中，两者已经不再是相互独立的、而是相互关联的参数，它们需要在系统集成中综合考虑。利用单片机对温度、湿度进行控制以满足生产的要求，这以成为系统集成化的必要需求。事实证明，利用单片机对温度、湿度进行控制，具有控温、控湿精度高、功能强大、价格低廉、体积小、简单方便等优势，能很好的满足生产过程的要求。1.3题目要完成的主要内容和预期资源目标本课题研究的主要内容是利用单片机作为主控机，对温室内的温度和湿度进行实时监测和调控，以满足温室内作物生长的环境要求。主要内容包括： 1、温湿度实时、准确的显示。通过温度传感器进行温度采集,采用湿敏电容对湿度参数进行采集，通过单片机对采集到的数据进行处理，由LED显示屏对当前的温度值和湿度值进行显示。 2、键盘输入并显示。操作人员可根据不同作物的不同时期的最适宜生长环境将温度值和湿度值由键盘输入并且由显示器进行显示。便于调节作物在不同生长期所需的最适宜生长环境，以满足不同用户的需求。 3、超限报警功能。报警模块具有两项功能，即为报警灯和声音报警。当采集到的温度、湿度值与标准值之间存在较大差异时，及时启动报警装置进行报警，并采取相应的措施。 4、实现通信功能。配有通信接口可方便的与计算机进行通信，将采集到的温度值和湿度值传送到计算机上，留下采集到的历史数据，以方便专业人士进行研究。参考文献： 1、高峰编著，单片微型计算机原理与接口技术（第二版）北京：科学出版社，2007 2、彭桂兰,张学军,张新东. 温室环境计算机测控技术的研究现状和发展趋势J .现代化农业,2002,3、杨文龙. 单片机原理及应用M. 西安：西安电子科技大学出版社，20064、赵娜，赵刚，于珍珠等 基于51单片机的温度测量系统J 微计算机信息，2007，5、金发庆等编著 传感器技术与应用 北京机械工业出版社，20026、童诗白，华成英 模拟电子技术基础 北京：高等教育出版社 20067、胡寿涛 自动控制原理 北京：国防工业出版社 20008、智能PID调节器的设计及应用 电子自动化 19959、贺敬凯 刘德新 管明祥 单片机系统设计、仿真与应用基于Keil和Proteul仿真平台 西安：西安电子科技大学出版社 201110、L Dubois,V.C.T.V.Sozanski JP, M.Chive . Temperture control by microwave radiometry with narrow band with J.EurPhys.J.App.IPhys.2000,Vol.911、Semiconductor. DS18B20 programmable resolutionl-wire digital thermometerR.Dallas Semicronductor Corporation, 2002本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段及途径：2.1 本课题研究及解决的问题温度湿度控制系统在生活的各个领域的应用都很广泛，这次我的设计主要是针对蔬菜大棚，由于蔬菜的生长需要合适的湿度和温度，所以对温室的温度湿度进行控制就显得极为重要。首先对室内温度湿度进行采集，然后进行比较，通过比较对实验室的温度和湿度是否超过温度湿度限制进行分析，如果超过限制，启动升温或降温措施及加湿或者干燥，同时进行报警，提醒有关人员采取相关措施，来更好地保持实验室的温度湿度。2.2 采用的研究方手段及途径：首先通过查找阅读大量的参考资料，对单片基技术、温度湿度检测技术详细的了解，并形成温湿度控制的总体设计方案。设计叙述了基于单片机的智能温度湿度控制系统的设计，包括了硬件组成和软件的设计。该系统在硬件设计上主要是通过温度传感器对温度和湿度进行采集，把它转换成变化的电压，然后有放大器将信号放大，通过A/D转换器，将模拟电压信号转化为对应的数字温度信号电压，其硬件设计中最为核心的器件是单片机，它一方面控制A/D转换器实现模拟信号到数字信号的转换，另一方面，将采集到的数字温度湿度电压值经计算机处理得到相应值，送到LED显示器，以数字形式显示测量的温度及湿度。整个系统的软件编程就是通过汇编语言对单片机,实现其控制功能。整个系统结