微小环境土壤湿度的监测系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

现在的人越来越注重生活品质，人们会在家中自己种植盆栽盆景，然而这些植物的种植对土壤的湿度有着极高的要求。在植物的成长过程中，土壤的湿度起着一个重要的作用，并且不同的植物，对土壤的湿度需求是不同的。土壤的湿度可以直接影响植物的生长发育，同时影响土壤中各种养分的有效性。因此实时的掌控土壤的湿度非常的重要，有了微小环境的土壤湿度检测就能够方便的掌握湿度情况并及时的补充植物的水分，不会因为工作的繁忙而忽视或者忘记了给植物浇水。

土壤湿度是作物生长发育的基本条件和作物产量预报的重要参数。能够实时的掌握土壤的湿度环境可以帮助人们更加方便的了解家里盆栽的生长情况，所以实时有效的检测土壤的湿度是十分重要的。

2. 课题关键问题和重难点

课题的关键问题是要熟练的运用51单片机，要求硬件和软件两者的完整配合，协调一致。如何运用单片机对整个土壤环境进行湿度的检测以及如何对土壤湿度进行上下限的调节也是这个课题的关键之处。

课题的重点在于对湿度的检测，各个硬件部分的连接，对51单片机的实现应用以及完成软件的设计工作。在设计的过程中会遇到许多的难点。首先是程序流程图的设计，这是进行设计的第一步，需要有一个大概的设计思路，才能顺利的进行接下去的步骤。在设计的过程中数据的处理也十分重要，要仔细的分析数据才能对系统的控制进行调节。软件系统的设计是一个非常重要的环节，程序编写的过程中会出现很多问题，需要认真的进行调试仿真。

3. 国内外研究现状（文献综述）

目前，在低温条件（通常指100℃以下），湿度的测量已经相对成熟。利用新型单总线失数字湿度传感器实现对湿度的测试与控制得到更快的发展。但是人们对它的要求越来越高，要是现代人工作、科研、学习、生活挺更好的更方便的设施就需要从数字单片机技术入手，设计一种造价低廉的、使用简单的湿度测试量仪，使一切朝着数字化，智能化控制方向发展。

土壤湿度测量被广泛的运用到农业研究，随着现在农业技术的发展，农业种植越来越自动化智能，随化。目前，随着工业控制自动化京城的加快，它的运用越来越普遍，并且在不断的延伸。在日常的生活生产中，经常需要检测黄静中的湿度，而运用到农业生产领域则要求更为严格。随着科技的发展，环境监测在农业领域的应用越来越广泛，对土壤湿度的监控对于农作物的生长十分重要。例如要确定某些幼苗的生长特性与温度、湿度有什么关系等。这些都需要利用湿度实时记录才能实现。继而湿度测量仪被广泛应用于粮仓、种植园等广泛领域。可以对环境的湿度进行检测和控制，以实现数据采集、湿度调节等功能。

湿度传感器的类型有很多，除电阻式、电容式湿敏元件之外，还有电解质离子型湿敏元件、重量型湿敏元件（利用感湿膜重量的变化来改变振荡频率）、光强型湿敏元件、声表而波湿敏元件等。湿敏元件的线性度及抗污染性差，在检测环境湿度时，湿敏元件要长期暴露在待测环境中，很容易被污染而影响其测量精度及长期稳定性。

4. 研究方案

首先利用传感器检测到土壤的湿度，再用检测到的信号传给单片机，最后由lcd显示出检测到的湿度，如果湿度在合适的范围只能双色led灯显示绿色蜂鸣器不响，如果湿度超出范围双色led灯显示红色，蜂鸣器报警。

以stc15w4k32s4单片机为主控芯片，各部分功能用外部电路来完成，包括湿度测量电路，液晶显示模块，报警模块。

l系统整体方案的设计：设计框图、设计的组成部分

5. 工作计划

第1周：查找文献和翻译文献

第2周：撰写开题报告

第3周：电路系统的总体设计和规划