农业大棚监测控制系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

随着中国经济的迅速增长，中国农业的发展得到重视，农业逐渐向智能化、现代化方向发展。现代化农业生产中的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、土壤的含水率、空气中的二氧化碳含量等。在农业种植问题中，温室环境与生物的生长、发育、能量交换密切相关，进行环境测控是实现温室生产管理自动化、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。大棚内的温度、湿度、土壤的含水率和含氧量等参数，直接关系到蔬菜和水果的生长。

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。

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。

2. 研究内容和预期目标

研究内容：

本设计立足于单片机控制系统，设计具有良好性能的集成电路，形成一个良好的农业大棚检测控制系统。本设计的研究内容主要分为以下几个方面：

1、确定农业大棚检测控制系统的功能。根据国内外的智能农业大棚的发展现状和人群需求，确定了该系统可以实现的基本功能。

3. 研究的方法与步骤

本设计的研究主要是有两个方面展开：

1、硬件部分

整个系统采用模块化设计，硬件结构由传感器和单片机、控制装置组成，传感器将物理参量转换为电压并完成信号的调理，再送人模数转换器adc0809 ,由下位单片机at89s51读取，单片机将数据通过485总线送给上位机，上位机设有显示功能，根据预先设置的参数决定要采取的措施，并将信息传给下位机，由下位机控制通风和喷灌装置，也可以通过键盘强制控制。智能温室大棚控制系统的组成基于两个方面：单栋温室大棚控制系统和集约化生产连栋温室大棚控制系统。后者建立在前者的基础上，前者适于我国农村个体经营的现状。对于单栋温室大棚控制系统，设置了独立的控制和显示等功能，并设置了rs-232 和 rs-485通讯接口，便于和上位机通信，实现集散控制系统。另外，在设计过程中考虑到农生产的特点，每个系统的各部分接口都作了模块化设计，并增加备用接口和功能，便于大棚生产重建和生产场地的变化，也增加了系统的通用性，扩大了适用范围。

4. 参考文献

[1] 单片机原理及应用，张洪润，孙悦等著.[m]清华大学出版社.2008

[2] 系统建模与仿真，张晓华主编.[m]清华大学出版社.2006

[3] 智能建筑环境检测与控制技术，朱学莉著.[m]中国电力出版社.2012

5. 计划与进度安排

（1）2022.3.5—2022.4.1查阅资料，撰写开题报告；

（2）2022.4.2—2022.4.22硬件功能分析，熟悉mcs-51系统指令及编程语言；

（3）2022.4.23—2022.5.6设计电路原理图、编制应用程序；