智能生态系统自动化装置设计.doc

智能生态系统 队员1：姓名：徐德鹏，性别：男，出生年月：1992年12月，所在学院：仪器科学与电气工程学院，专业:电气工程及其自动化专业，年级：2011级，教学号邮箱2397961557@，电话 队员2：姓名：李京杰，性别：男，出生年月：1992年12月，所在学院：仪器科学与电气工程学院，专业:电气工程及其自动化专业，年级：2011级，教学号邮箱：1569394708@，电话 队员3：姓名：王晓丹，性别：女，出生年月：1992年7月，所在学院：仪器科学与电气工程学院，专业:电气工程及其自动化专业，年级：2011级，教学号邮箱:2495013305@，电话 作品类别：自动化装置类  引 言 中国农业的发展必须走现代化农业这条道路，农业的研究和应用技术越来越受到重视，特别是智能化生态系统已经成为高效农业的一个重要组成部分。其中重要一环就是对农业生产环境的一些重要参数进行检测和控制。例如,空气的温度、湿度和土壤的含水量等。在农业种植问题中，环境与生物的生长、发育和能量交换密切相关，进行环境测控是实现生产管理自动化、科学化的基本保证，通过对监测数据的分析，结合作物生长发育规律，控制环境条件，使作物达到优质、高产、高效的栽培目的。国外的智能化生态系统设施己经发展到比较完备的程度，并形成了一定的标准，但是价格非常昂贵，并且与我国气候特点不相适应。而当今国内大多数对大棚温度、湿度的检测与控制都采用人工管理，这样有测控精度低、劳动强度大及由于测控不及时等弊端，容易造成不可弥补的损失，不但大大增加了成本，浪费了人力资源，而且很难达到预期的效果。 因此，为了实现高效农业生产的科学化并提高农业研究的准确性，推动我国农业的发展，必须大力发展农业设施与相应的农业工程，科学合理地调节生态系统内温度、湿度等，形成有利于蔬菜、水果生长的环境，是蔬菜和水果早熟、优质高效益的重要环节。目前，随着智能化生态系统设施的迅速增多，人们对其性能要求也越来越高，特别是为了提高生产效率，对自动化程度要求也越来越高。不同种类观赏花卉对温度及湿度等生长所需条件的要求也不尽相同，为它们提供一个更适宜其生长的封闭的、良好的生存环境，以提早或延迟花期，观赏植物栽培生产最终将会给我们带来巨大的经济效益。 结合用户需要，设计了一套智能化生态系统。本系统采用传感器技术和单片机相结合，实现自动控制加热、降温、通风。根据需要，通过显示屏显示基本信息，根据情况可随时调节环境参数。本文将基于系统F103ZET6型号的操作界面，的控制在此基础上，利用上的片上资源设计了一系列的多媒体娱乐功能，包括音乐播放器、收音机、照相机以及图片管理等。引 言 Ⅰ 一、方案设计 1 1、方案选择 1 2、方案确定 2 3、理论分析与方案论证 2 二、总体设计 2 三、单元电路（或软件模块）设计 4 1、电源模块设计 4 2、继电器模块设计 4 3、光控模块设计 5 4、温控模块设计 5 5、功放模块设计 6 6、湿度检测模块设计 6 四、单元电路测试 7 1、电源模块测试 7 2、继电器模块测试 7 3、光控模块测试 8 4、温控模块测试 8 五、整体测试 9 六、结论 11 七、附录 11 1、整体软件流程图 11 2、软件程序代码清单 12 八、 参考文献 25 一、方案设计 1、方案选择 方案一： 采用MSP430单片机作为控制芯片，通过LCD1602液晶屏显示基本信息。 优点：MSP430单片机具有低功耗SP430性能不稳定， 方案二： 采用STC89C52RC单片机作为控制芯片，通过Nokia5110液晶屏显示基本信息。 优点：STC89C52RC单片机具有成本低、编程操作简单Nokia5110液晶屏具有性价比高、色彩丰富等优点。 缺点：Nokia5110液晶屏屏幕太小，亮度不够，不易查看信息参数。 方案三： 采用STC12C5A60S2单片机作为控制芯片，通过LCD12864液晶屏显示基本信息。 优点：STC12C5A60S2单片机具有成本较低、运算速度快 缺点：STC12C5A60S2单片机相关开发资料不够完善，开发使用难度大、周期长。F103ZET6 ARM处理器作为控制核心，利用TFTLCD触摸显示屏显示信息。 24个12VLED超高亮节能灯DS18B20单线式数字温度计温度模块ARM处理器。采用 12V/5A开关电源将市电为2596对DC12V进行降压处理得到V。采用光敏电阻对光照强度进行检测，土壤湿度计检测模块土壤湿度传感器电动喷雾器水泵回流隔膜泵12V作为喷水装置。 优点：STM32F103ZET6 ARM