農(nóng)業(yè)大棚自動(dòng)溫濕度監(jiān)控灌溉系統(tǒng)

1、農(nóng)業(yè)大棚自動(dòng)溫濕度監(jiān)控灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì)姓 名：學(xué) 號：1011121302班 級：10信科3班指導(dǎo)老師：（副教授）本設(shè)計(jì)包括如下方面：本次設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要求研究的目的及意義研究現(xiàn)狀研究內(nèi)容實(shí)施方案進(jìn)度安排已查閱文獻(xiàn)本次設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要求根據(jù)課本理論知識(shí)和查閱的文獻(xiàn)資料，學(xué)習(xí)和掌握農(nóng)業(yè)大棚自動(dòng)監(jiān)控裝置設(shè)計(jì)的基本原理和實(shí)驗(yàn)測試方法，并基于溫濕度傳感器，采用單片機(jī)為控制核心，以灌溉水泵為控制對象，設(shè)計(jì)和完善一個(gè)農(nóng)業(yè)大棚自動(dòng)溫濕度監(jiān)控灌溉系統(tǒng)。要求給出全部必須的硬件參數(shù)設(shè)計(jì)和選擇過程，繪制必要的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖和原理圖，繪制基于Protel的PCB圖（電氣仿真調(diào)試通過），給出必要的C語言和匯編程序，并調(diào)試通過；用實(shí)際實(shí)

2、驗(yàn)結(jié)果完成對設(shè)計(jì)的檢查。 一、研究目的及意義 1.研究目的我是要完成一個(gè)農(nóng)業(yè)大棚自動(dòng)溫濕度監(jiān)控灌溉系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)主要是要將我所學(xué)習(xí)的單片機(jī)技術(shù)用于社會(huì)的生產(chǎn)實(shí)踐中去。農(nóng)業(yè)大棚溫濕度控制機(jī)灌溉系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不在是一個(gè)新的技術(shù)，可是在以往的設(shè)計(jì)產(chǎn)品中總有一些瑕疵存在，如：功耗問題、工作環(huán)境的問題.這個(gè)領(lǐng)域是一個(gè)快速發(fā)展的領(lǐng)域。由于單片機(jī)控制的測溫和測濕系統(tǒng)具有體積小、功能強(qiáng)、集成度高、可靠性高、抗干擾能力優(yōu)于一般的CPU的優(yōu)點(diǎn)，所以越來越多的被應(yīng)用于溫濕度的控制中來。我要設(shè)計(jì)出一個(gè)可以精確測量大棚中的溫度和濕度的系統(tǒng)并且以此為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)對溫度濕度的自動(dòng)控制和對灌溉系統(tǒng)的觸發(fā)和停止功能的控制。2.研究

3、的意義農(nóng)業(yè)大棚是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的“工廠”在農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展中扮演者越來越重要的角色。由于農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量與該控制系統(tǒng)的精確度有重要的關(guān)系，然而溫濕度的測量又是大棚控制系統(tǒng)的關(guān)鍵，所以設(shè)計(jì)出一個(gè)高效的、精確的溫濕度測量和控制系統(tǒng)是整個(gè)大棚性能高低的關(guān)鍵。設(shè)想所設(shè)計(jì)出來的大棚溫濕度自動(dòng)控制系統(tǒng)能夠精準(zhǔn)地滿足農(nóng)業(yè)對溫濕度的需求，這必將大大的促進(jìn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，進(jìn)而必然會(huì)對我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供強(qiáng)有力的動(dòng)力。二、研究現(xiàn)狀 時(shí)代在變換、社會(huì)在進(jìn)步、科技在發(fā)展，在社會(huì)物質(zhì)生活水平不斷提高的今天，無論是我國的工業(yè)還是農(nóng)業(yè)都在飛速的發(fā)展。尤其是農(nóng)業(yè)的發(fā)展，在這些年尤為突出。從過去的人力收播到現(xiàn)在的機(jī)械化不斷地普及，我國

4、的農(nóng)業(yè)已在世界發(fā)展的浪潮中不斷地前進(jìn)。今年來，隨著我國人民的物質(zhì)生活水平的不斷提高，市場對反季農(nóng)產(chǎn)品的需求量不斷地提供，因此在農(nóng)業(yè)中反季作物的生產(chǎn)還有很大的空間?？墒牵醇咀魑锏纳a(chǎn)不能像正常作物一樣，它們的生產(chǎn)需要在適合其生長的環(huán)境中才能高產(chǎn)，才能滿足人民對其的需求。 反季作物市場空間的不斷擴(kuò)大，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，設(shè)施農(nóng)業(yè)作為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)重要途徑，已經(jīng)越來越受到世界各國的重視。而設(shè)施農(nóng)業(yè)中溫室工程的建設(shè)與發(fā) 展是都市型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要組成部分，是設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展 的高級階段。溫室的出現(xiàn)突破了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)模式，降低 了農(nóng)作物種植受地域、自然環(huán)境、氣候等諸因素的限制，對 農(nóng)業(yè)的發(fā)展具有

5、重要意義。近些年來，研究現(xiàn)代化溫室技術(shù)已經(jīng)成為我國農(nóng)業(yè)工程技術(shù)人員的一個(gè)重要課題。自20世紀(jì)70年代以來，我國溫室生產(chǎn)已經(jīng)有了很大的進(jìn)步，但這些溫室都是在充分利用高產(chǎn)栽培技術(shù)和屏障技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其經(jīng)濟(jì)效益很難再有大的提高。要改變這種狀況，將現(xiàn)代單片機(jī)技術(shù)引入農(nóng)業(yè)溫室，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)溫室的自動(dòng)控制，是最有效的途徑之一。 在這種社會(huì)的需求作用下，農(nóng)業(yè)大棚自動(dòng)溫濕度控制灌溉系統(tǒng)就應(yīng)運(yùn)而生。現(xiàn)在的現(xiàn)狀就是，為滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的需求，我們需要設(shè)計(jì)出能夠滿足這些需求的農(nóng)業(yè)大棚溫濕度自動(dòng)控制系統(tǒng)，并且完成對大棚的自動(dòng)灌溉任務(wù)。三、研究內(nèi)容 設(shè)計(jì)對環(huán)境溫度和濕度的輸入模塊（采用四鍵輸入控制） 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

6、 溫濕度傳感器模塊（采用DHT11數(shù)字溫濕度傳感器） 顯示模塊（采用LCD1602液晶顯示） 單片機(jī)控制模塊（采用stc89c52單片機(jī)） 軟件的設(shè)計(jì) 通過對傳感器模塊所采集的數(shù)據(jù)分析后通過單片機(jī)控制溫濕度灌溉系統(tǒng)（通過控制加降降溫度設(shè)備和灌溉水泵來控制大棚的溫濕度） 用仿真軟件進(jìn)行仿真，給出結(jié)果 系統(tǒng)的基本框圖如下：四、實(shí)施方案 由前面農(nóng)業(yè)大棚溫濕度自動(dòng)控制灌溉系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想，可以得出本課題的具體實(shí)施方案如下： 第一階段：收集資料 通過上網(wǎng)，去圖書館查閱或請教知道老師等途徑收集所需資料，并進(jìn)行分析，位置后的設(shè)計(jì)工作做好準(zhǔn)備。 第二階段：硬件設(shè)計(jì) 根據(jù)系統(tǒng)的各個(gè)模塊的功能要求進(jìn)行硬件的選擇與設(shè)

7、計(jì)，并利用制圖軟件畫出相應(yīng)的電路原理圖。在硬件的選擇中，單片機(jī)型號，顯示器的選擇，傳感器的類型以及溫濕度的控制器尤為重要。通過第一階段的資料收集在這里我們選擇單片機(jī)型號為STC89C52，顯示器用LCD1602液晶顯示，傳感器選擇DHT11型號。 第三階段：軟件設(shè)計(jì) 根據(jù)該系統(tǒng)的功能要求進(jìn)行軟件編程和調(diào)試。軟件基于keil uvsion2開發(fā)，主要用c51和匯編語言進(jìn)行編寫。 第四階段：系統(tǒng)仿真 通過仿真軟件對系統(tǒng)進(jìn)行仿真，將仿真結(jié)果與預(yù)想的結(jié)果進(jìn)行比較，對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試，最終要使整個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)的結(jié)果和功能更加完善。以protel為仿真軟件對整個(gè)系統(tǒng)的硬件進(jìn)行仿真。 第五階段：現(xiàn)實(shí)實(shí)踐 在有條

8、件的情況下，可以將所設(shè)計(jì)出來的系統(tǒng)用于現(xiàn)實(shí)中的農(nóng)業(yè)大棚中，并且經(jīng)過一段時(shí)間的工作同時(shí)記錄系統(tǒng)的工作狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)問題努力結(jié)果，使整個(gè)系統(tǒng)的性能進(jìn)一步提升。已查閱文獻(xiàn)1 段銳、王豪才 防數(shù)據(jù)碰撞的無線呼叫系統(tǒng)設(shè)計(jì) 成都電子科技大學(xué) 2004.022 丁文祥 單片機(jī)為核心的病房無線呼叫系統(tǒng)設(shè)計(jì) 遼寧省朝陽縣職業(yè)中專 2013.043 李建中、李金寶、石勝飛 傳感器網(wǎng)絡(luò)及其數(shù)據(jù)管理的概念、問題與進(jìn)展 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013.104 張玉等 飛行器導(dǎo)航傳感器故障診斷的應(yīng)用研究 華北水利水電學(xué)院數(shù)學(xué)與信息科學(xué)學(xué)院 2012.025 王朝陽等有源電光制式高功率瞬態(tài)電場傳感器的研制 北京航空工程技術(shù)中心 2012.046 朱飛、楊平 AVR單片機(jī)C語言開發(fā)入門與典型實(shí)例人民郵電出版社 2010.067 劉鯤 孫春亮 單片機(jī)c語言入門 人民郵電出版社 2010.068 王兆晶等 單片機(jī)原理及應(yīng)用 山東大學(xué)出版社 2009.089 夏江華 protel dxp 電路設(shè)計(jì)與制板 北京航空航天大學(xué)出版社 2010.0210 梁力、原盛 程序設(shè)計(jì)與c語言 西安交通大學(xué)出版社 2010.08五、進(jìn)度安排第七學(xué)期15周 老師發(fā)放課題，個(gè)人確定畢業(yè)設(shè)計(jì)課題20周 指導(dǎo)老師布置寒假的任務(wù)（查閱英文文獻(xiàn)并翻譯其中部分文獻(xiàn)、查閱課題相關(guān)的中文文獻(xiàn)）第八學(xué)