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基于 单片机 温室 自动 灌溉系统 设计 机械 毕业设计 全套 资料 已经 通过 答辩

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内容简介：

1 湖南农业大学全日制普通本科生 毕业论文（设计）开题报告 学生姓名 罗昂莹 学 号 200940614213 年级专业及班级 2009 级机械设计制造及其自动化 (2)班 指导教师及职称 刘旭红 副教授 学 院 工学院 20 年 月 日 2 毕业论文（设计）题目 基于 单片机 的温室 自动 灌溉系统的设计 文献综述 （选题研究意义、国内外研究现状、主要参考文献等，不少于 1000 字） 一、选题研究的意义 设施农业是结合机械技术、自动控制技术和现代化农业工程， 通过改变植物和动物生长环境，为它们提供生存所需的最适宜环境条件，如湿度、温度、光照、水肥和营养液等，降低动、植物对自然环境的依赖性，从而进行有效的农业生产。设施农业的特点有技术含量高、产量高和效益高等，它是最具活力和生命力的现代新农业。设施农业涉及学科领域很广泛，如：栽培、园艺、自动控制、机械等，它的发达程度是现代化农业水平的重要标志之一。 温室作为现代设施农业中的一个典型代表，同时随着信息化、智能化、网络化技术的快速发展，温室也在大踏步的走上智能化发展的道路。为了实现温室农作物高产，高效和优质的产出，温室 的监控系统就很有必要得到研究与应用，对于目前我国温室监控系统常有 2种形式：有线监控系统和传统的无线监控系统，但是这样的监控系统有诸多的不足 。 有线监控系统和传统无线监控系统，这 2种系统都不利于在我国现代设施农业中推广应用。本课题研究的目的就是针对上述有线形式的不足，提出的无线形式：又针对传统无线的缺点，提出了短距离传输的 者针对传统无线监控系统可扩展性小数据存储量少的不足，又提出结合无线技术和嵌入式技术。中国是水资源和电能短缺的国家，供 水控制技术相对落后，自动化程度偏低。供水系统中主要存在的问题：供水量不足时，管道压力过小，满足不了需求；供水量过大时，管道压力升高，造成水资源浪费，严重时会引起水管爆裂和供水设备故障。为提高供水系统的稳定性、可靠性和节能效果，系统中供水部分采用变频恒压控制技术。经以上几个方面思考，提出一种基于无线嵌入式技术的温室自动灌溉监控系统的设计和研究。 本课题研究意义在于针对温室自动灌溉监控系统，提高供水量的精确性，保证供水的可靠性和连续性，适时适量的给作物提供合理有效的水分补给。综合考虑到短距离无线通讯和长距离无线 通信同时也是物联网通讯网络中的形式，使我们所研究的温室监控系统也属于物联网在农业应用中的一个范畴。近几年来，一些发达国家不断将高新尖技术应用到农业设施上，世界的设施化农业不断向智能化发展，本课题研究的温室自动灌溉监控系统也正符合这样的发展趋势。 二、国内外研究现状 在国外，从二战时期温室的发展就开始了，也就是说温室监控系统也得到了完善和完备的发展，系统的机械化和自动化程度水平都较高，稳定性可靠性也较好，应用范围也很广。荷兰作为温室监控系统的领头羊，还包括美国、日本、以色列、韩国等国家也在不断提高温室监控系统 的机械化和自动化程度和水平。伴随着信息高速路的出现，无线通信技术也被应用于温室监控系统之中。 无线通信技术 (02 15 4 被大量的应用于这些温室监测与控制系统的研究之中，例如： 1，美国加州大学的研究人员设计了对大鸭岛生物环境的监测系统。都意味着智能温室监控技术巨大的发展潜力。 近年来，国内在温室 自动控制与智能化方面也进行了大量有价值的研究，经过几十年的消化吸收和发展，国产温室在国内已经占据了主导地位。 高校研究也层出不穷，如：国家农业信息化工程技术中心，中国农业科学院，中国农 3 业大学，浙江大学，江苏大学等都在进行温室无线监控系统的应用性研究。江苏大学的李萍萍、毛罕平教授等研制开发了温室软硬件控制系统，能对温度、光照、施肥、营养液等进行综合控制，是目前国内国产化温室计算机控制系统较为典型的研究成果 121。浙江大学也在研制基于 于蓝牙技术的数据采 集系统 内公司大都进口国外的设备，这对中国农业发展造成很大的障碍，而且这些进口设备存在系统复杂，操作不便，价格昂贵，体积庞大，移动困难等不足。 三、主要参考文献 1、 黄丹枫，葛体达荷兰温室园艺对上海农业发展的借鉴阴上海交通大学学报 (农业科学版 )， 2008， 26(5)： 35 1 356+362 2、 赵伟基于远程通信技术的温室环境控制系统研究与实现 D中国农业科学院， 2010 3、 冯宾基于 D安徽农业大学， 2010 4、 朱玉堂变频恒压供水系统的 研究开发及应用 D浙江大学， 2005 5、 叶金虎自适应模糊控制技术在变频调速恒压供水系统中的应用研究 D华中农业大学， 2007 6、 王瑞兰基于模糊 D山东大学， 2006 7、 刘金琨先进 M电子工业出版社， 2004 8、 石辛民，郝整清模糊控制及其 M清华大学出版社， 2008 9、 刘大铭，车进恒压供水 J宁夏大学学报 (自然科学版 )， 2008， 29(4)： 4 10、 ； 2010 13 14 010 11、 龙忠伟黑果腺肋花楸全光照喷雾嫩枝扦插育苗技术 J科技创新导报， 2008， (11)：1 12、 及华，张红梅，张海新黑 果腺肋花楸的组织培养和快速繁殖 J植物生理学通讯， 2004， (0 1)： 67 13、 李萍萍，毛罕平，王多辉温室小气候要素的计算机自动控制效果分析 J中国农业气象， 1998， 19(6)： 21 22+40 14、 朱伟兴，毛罕平，李萍萍基于模糊控制的温室加热器的研究叨农业工程学报， 2002，18(03)： 72 15、 P ； 008 8 20 22 2008 16、 蔡型，张思全短距离无线通信技术综述【 J】现代电子技术， 2004， (03)： 65 67+76 4 研究方案 （ 研究目的、内容、方法、预期成果、条件保障等） 一、 研究目的 通过本次毕业设计，我将运用绘图和分析软件解决实际问题。在此基础上，我不但能掌握运用专业软件， 并将自己 所学知识与实际结合起来，进一步提升自己的能力。同时，本次毕业设计还涉及到单片机和电路控制系统的相关知识。这对我巩固所学知识及灵活应用所学知识来解决实际问题具有深远意义。 也能 锻炼我在遇到困难时冷静分析的能力。 二、研究内容、方法、预期成果、条件保障 通过对国内外温室监控系统现状的研究及发展趋势分析可以了解到，国内需要将高新技术融入到温室监控系统之中，提升国内温室监控系统的自动化水平，农业设施的建设水平以及国内整个农业发展水平。论文提出结合短距离无线通信的 距离无线通信的 高效率大存储量多功能的嵌入式技术、稳定可靠和节约能源的变频恒压供水控制技术的基于无线嵌入式技术的温室自动灌溉监控系统的设计和研究。系统由无线恒压控制节点，无线阀门控制节点，无线采集节点，现场控制器和无线路由节点组成。无线恒压控制节点接收控制命令，采用变频恒压控制算法比较设定值与采集值，调节变频器输出，控制水泵转速，恒定管道中压力。变频恒压控制算法中设计采用 其进行 究自适应模糊 其进行 阀门控制节点接收控制命令，控制阀门通断。 无线采集节点采集空气温度，空气湿度，光照强度和土壤水分参数。现场控制器接收现场各节点数据和远程手机短信，根据控制策略发送命令。无线路由节点则是延长通信距离，提高通信质量。 进程计划（各研究环节的时间安排、实施进度、完成程度等） 2012 年 12 月至 2013 年 2 月 收集资料 2013 年 3 月 1 日至 3 月 20 日 总体方案论证、选择，整体结构