农业大棚设计开题报告.doc

毕业设计开题报告 题 目：农业大棚环境参数智能控制系统及与pc机通讯 学生姓名： 郑能文 学 号： 08L0801332 专 业： 电气工程及其自动化专业 指 导 教师： 刘建业(教授) 专业负责人: 杨国福（副教授） 2012年3月26日 一. 文献综述： 1.1 本课题的意义 随着改革开放，特别是90年代以来，我国的温室大棚产业得到迅猛的发展以蔬菜大棚、花卉为主植物栽培设施栽培在大江南北遍地开花，随着政府对城市蔬菜产业的不断投入，在乡镇内蔬菜大棚产业被看作是21世纪最具活力的新产业之一。温室是蔬菜等植物在栽培生产中必不可少的设施之一， 不同种类的蔬菜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，从而可以通过提早或延迟花期，最终将会给我们带来巨大的经济效益。温室是一种可 以改 变植物生长环境、为植物生长创造最佳条件、避免外界四季变化和恶劣气候对其影响的场所。它以采光覆盖材料作为全部或部分结构材料，可在冬季或其他不适宜露地植物生长的季节栽培植物。而温室设施的关键技术是环境控制，该技术的最终目标是提高控制与作业精度。国外对温室环境控制技术研究较早，始于20世纪70年代。先是采用模拟式的 组合仪表，采集现场信息并进行指示、记录和控制。80年代末出现了分布式控制系统。目前正开发和研制计算机数据采集控制系统的多因子综合控制系统。现在世界各国的温室控制技术发展很快，一些国家在实现自动化的基础上正向着完全自动化、无人化的方向发展。 单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。 尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上，也就是说一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。单片机虽然小，但它具有一个完整计算机所需要的大部分部件：CPU、内存、内部和外部总线系统，目前大部分还会具有外存。同时集成诸如通讯接口、定时器，实时时钟等外围设备。而现在最强 大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。同时它也被称为微控制器（Microcontroller） ，是因为它最早被用在工业控制领域。 单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过 将大量外围设备和CPU 集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易 集成在复杂的，而对提及要求严格的控制设备当中。单片机比专用处理器 最适合应用于嵌入式系统， 因此它得到了最多的应用。事实上单片机是世界上数量最多的计算机。现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。手机、电话，计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作。 我国北方冬季寒冷而漫长 , 大力推广蔬菜大棚种植蔬菜能够更好地满 足人民生活水平日益提高的需要 。冬季蔬菜大棚管理最重要的一个因素就是温度的控制 。温度管理一般把一天分为午前 、午后 、前半夜和后半夜4个时段来进行温度调节 。午前以促进光合作用 、增加同化量为主 ,一般应将棚温保持在25 ～30 ℃ 为宜 ; 午后光合作用呈下降趋势 , 应将温度比午前降低 5 ℃左右 ,以 20 ～25 ℃为好 , 避免高温下养分消耗过多 。日落后 4 ～5h 内 ,要将棚内温度从20℃ 逐渐降到 15 ℃上下 , 以促进体内同化物的运转后 ,再将夜温降到 10 ～12 ℃, 以抑制此呼吸 、 减少消耗 、增加积累 。但不可把温度降得过低 , 以免发生低温危害 。另外 ,阴雨天光照不足 , 光合作用不能正常进行 , 棚内温度也应比 晴天低 5 ℃左右 , 以降低呼吸消耗 。 随着单片机的飞速发展 , 通过单片机对被控对象进行 控制日益广泛 ,其具有体积小 、功能强 、性价比高等特点 ,把单片机应用于温度控制系统中可以起到更好的 控温作用 ,可完成 对温度的采集和控制等的要求 。 1.2 国内外发展状况 国内外温室控制技术的发展状况来看，温室环境控制技术大致经历了 3 个发展阶段： （1）手动控制：这是在温室控制技术发展初期所采取的控制手段，其实并没 有真正意义上的控制系统及执行机构。 生产一线的种植者既是温室环境的传感器，又是对温室作物进行管理的执行机构。他们是温室环境控制的核心。 通过对温室内外的气候的状况和对作物生长状况进行观测，凭借长期积累的 经验和直觉推测及判断，手动调节温室内环境。种植者采用手动控制方式， 对于作物生长状况的反应是最直接，最迅速且最有效的，它符合传统农