基于单片机与PLC的蔬菜大棚温湿度控制系统的设计开题报告

全文总字数：1773字

1. 研究目的与意义

课题研究的目的及意义：随着生活水平的不断提高．人们对蔬菜和瓜果的需求日益增加。为了满足这一要求．采用农业大棚种植蔬菜和瓜果得到了广泛推广和应用。农业大棚中的作物生长需要满足一定的环境条件。其中对作物生长影响最大的是环境温度和湿度。在作物生长的不同阶段，环境温度和湿度应保持在一定范围，才能满足作物生长要求。因此对农业大棚温度、湿度等环境参数进行监测和控制，使环境的温度和湿度适合作物的生长，从而对提高作物的产量和品质具有重要的意义。为了实现对蔬菜大棚数据的多点采集以及提高系统的可靠性，设计一种基于单片机和PLC的大棚温湿度控制系统．该系统采用触摸屏作为系统的人机交互界面。采用单片机作为下位机将采集到的数据经过处理后通过数据线传送给上位机，由上位机实现对温湿度的控制。

2. 国内外研究现状分析

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。温室生产以达到调节产期，促进生长发育，防治病虫害及提高质量、产量等为目的。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。 随着农业现代化的发展，设施园艺工程因其涉及学科广、科技含量高、与人民生活密切相关，已经越来越受到世界各国的关注与重视。这也为我国大型现代化温室的发展提供了极好的机遇，并产生巨大的推动作用。我国的现代温室是在引进与自我开发并进的过程中发展起来的。国外对温室环境的控制技术研究比较早，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年代代末开始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。 目前，一些经济发达的国家和地区已经研制并实现计算机自动化控制的现代高科技温室，并形成了令人惊险的植物工厂。而我国的温室系统属于半开放系统，温室内环境控制水平较低，仍靠人工根据经验来管理。而且，国内的控制系统主要用于单因子控制，因而设施现代化水平低，对温室环境的调控能力差，产品的质量难以得到保证。正是这些塑料大棚和日光温室对于解决城乡人民的蔬菜供应发挥着主力军的作用。

3. 研究的基本内容与计划

.系统的组成原理

用户可以通过人机界面参数设定i/o域输入温湿度的上下限值，也可以通过hmi观测当前的数据参数，从而实现农业大棚环境设定和监视。处于自动模式时，控制器plc系统根据当前环境设定的上下限值自动控制执行机构调节大棚内温度和湿度，直到参数处于上下限定范围内为止。系统处于手动模式时通过触摸屏tp177b可手动控制执行机构[，实现对大棚环境参数的调节。

4. 研究创新点

菜大棚温湿度控制系统可以对蔬菜大棚环境的温湿度进行实时监测和调节，系统的硬件为dth11温湿度传感器、atmegal16l单片机、s7-300 plc和tp177b人机界面。

传感器分散式多点采集温湿度参数，单片机为数据采集处理器，plc为系统的执行和控制器，人机界面进行监测和调控。

该系统安全、可靠、易于操作，控制效果良好，具有推广价值. 系统有自动和手动两种工作模式，处于自动模式时，通过温湿度传感器dht11采集温湿度，dht11数字温湿度传感器是一款含有已校准脉冲信号输出的温湿度复合传感器，具有单总线信号输出、响应快、抗干扰能力强等优点。