大棚温室环境监控系统的研究(毕业设计)

A本 科 学 生 毕 业 论 文 （ 设 计 ）2010年 5 月 8 日题 目 (中 文 ): 大 棚 温 室 环 境 监 控 系 统 的 研 究(英 文 ): Study on control system ofgreenhouse environment姓 名 杨 利 春学 号 200606002344院 （ 系 ） 电 子 工 程 系专 业 、 年 级 电 子 信 息 工 程 2006 级指 导 教 师 刘 志 壮B湖 南 科 技 学 院 本 科 毕 业 论 文 （ 设 计 ） 诚 信 声 明本 人 郑 重 声 明 ： 所 呈 交 的 本 科 毕 业 论 文 （ 设 计 ） ， 是 本 人 在 指 导老 师 的 指 导 下 ， 独 立 进 行 研 究 工 作 所 取 得 的 成 果 ， 成 果 不 存 在 知 识 产权 争 议 ， 除 文 中 已 经 注 明 引 用 的 内 容 外 ， 本 论 文 不 含 任 何 其 他 个 人 或集 体 已 经 发 表 或 撰 写 过 的 作 品 成 果 。 对 本 文 的 研 究 做 出 重 要 贡 献 的 个人 和 集 体 均 已 在 文 中 以 明 确 方 式 标 明 。 本 人 完 全 意 识 到 本 声 明 的 法 律结 果 由 本 人 承 担 。本 科 毕 业 论 文 （ 设 计 ） 作 者 签 名 ：2010年 月 日C毕 业 论 文 （ 设 计 ） 任 务 书课 题 名 称 ： 大 棚 温 室 环 境 监 控 系 统 的 研 究学 生 姓 名 ： 杨 利 春系 别 ： 电 子 工 程 系专 业 ： 电 子 信 息 工 程指 导 教 师 ： 刘 志 壮2009 年 11 月 28 日D湖 南 科 技 学 院 本 科 毕 业 论 文 （ 设 计 ） 任 务 书1、 主 题 词 、 关 键 词 ：大 棚 ; 温 室 环 境 ; 温 度 ; 湿 度 ; 光 照 ; 二 氧 化 碳2、 毕 业 论 文 （ 设 计 ） 内 容 要 求 ：本 论 文 设 计 是 对 大 棚 温 室 环 境 进 行 检 测 与 控 制 系 统 的 装 置 。 论 文 的 主 要 内 容 包 括 ：(1)对 比 温 度 、 湿 度 、 二 氧 化 碳 浓 度 及 光 照 的 检 测 与 控 制 方 案 ， 并 对 其 检 测 与 控 制 原 理的 优 缺 点 进 行 分 析 。(2)依 据 上 述 优 缺 点 的 分 析 ， 提 出 一 种 测 量 准 确 、 精 确 度 高 、 电 路 稳 定 的 方 案 。(3)检 测 方 案 的 具 体 实 现 ， 分 别 采 用 AD590 电 流 式 温 度 传 感 器 、 HS1101电 容 式 湿 度 传 感器 、 TGS4610 二 氧 化 碳 浓 度 传 刚 器 ， 加 以 外 围 硬 件 信 号 调 理 电 路 ， 完 成 整 个 设 计 的 硬 件 部分 。（ 4） 程 序 编 写 。（ 5） 对 整 个 设 计 进 行 实 验 测 试 ， 处 理 及 分 析 实 验 数 据 ， 误 差 分 析 等 ， 证 明 方 案 的 可 行性 。 （ 6） 分 析 该 设 计 方 案 的 不 足 及 如 何 改 进 。E3、 文 献 查 阅 指 引 ：1周 炯 亮 ， 屈 芳 升 .智 能 温 度 与 湿 度 单 片 机 测 控 系 统 J.安 徽 电 子 信 息 职 业 技 术 学 院 学 报 ， 2005,（ 5） ： 92-93.2 何 诚 刚 .基 于 单 片 机 控 制 的 二 氧 化 碳 浓 度 测 试 计 J.电 子 设 计 工 程 ， 2009,(5)： 11-12.3张 建 锋 ， 何 东 健 ， 韩 敏 ， 张 静 。 温 室 监 控 系 统 的 设 计 与 实 现 J.西 北 农 林 科 技 大 学 学 报 ， 2005，（ 10） ： 105-108.4黄 迎 辉 . 温 室 环 境 自 动 控 制 系 统 设 计 J. 电 子 质 量 , 2007,（ 2） ： 36-38.5 李 萍 萍 ， 毛 罕 平 ， 王 多 辉 .智 能 温 室 综 合 环 境 因 子 控 制 的 技 术 效 果 及 合 理 环 境 参 数 研 究 J. 农业 工 程 学 报 ， 1998， （ 3） ： 202-206.6王 忠 义 ,陈 端 生 ,黄 岚 .温 室 植 物 生 理 指 标 监 测 及 应 用 研 究 J.农 业 工 程 学 报 ,2000,(2)： 101- 104.7 王 云 景 ,赵 红 旗 .二 氧 化 碳 传 感 器 TGS4160 的 原 理 及 应 用 J. 国 外 电 子 元 器 件 , 2004,(02)：63-65.8 卢 军 .常 用 光 敏 电 阻 、 光 敏 二 极 管 、 光 敏 晶 体 管 、 光 电 耦 合 器 的 参 数 J.家 电 检 修 技 术 ， 2006，（ 16） ： 58-60.9 周 红 ,杨 卫 群 ,沈 学 浩 ,杨 文 明 ,赵 铁 松 . 光 敏 电 阻 基 本 特 性 测 量 实 验 的 设 计 J. 物 理 实 验 ,2003,(11)： 9-11.10 Humirel. HS1101RELATIVE HUMID ITY SENSOR OL . http / /www. humirel. com.11 CHANG C- K, HUANG J. Video surveillance for hazardous conditions using sensor networksC/Proceedings of the IEEEinternational conference on networking, sensing and control.Taipei,Taiwan.NJ:IEEE Press,2004(1): 8- 13.12 GUO QIANGZHONG. A pc- based multi compartment climatic control system for agriculturalbuildingsJ. Computer andElectronics inAgriculture,1993(8):211- 220.4、 毕 业 论 文 （ 设 计 ） 进 度 安 排 ：2009年 10月 6 日 选 题2009年 10月 10日 2009年 11月 2 日 搜 集 相 关 资 料2009年 11月 3 日 2009年 12月 26日 撰 写 开 题 报 告2009年 12月 27日 2010年 3月 15日 完 成 论 文 初 稿 ， 进 行 中 期 检 查 。2010年 3月 16日 2010年 5月 8日 论 文 定 稿教 研 室 意 见 ： 负 责 人 签 名 ：注 ： 本 任 务 书 一 式 三 份 ， 由 指 导 教 师 填 写 ， 经 教 研 室 审 批 后 一 份 下 达 给 学 生 ， 一 份 交 指 导 教 师 ， 一 份 留 系 里 存 档 。F湖 南 科 技 学 院 本 科 毕 业 论 文 （ 设 计 ） 开 题 报 告 书论 文 （ 设 计 ） 题 目 大 棚 温 室 环 境 监 控 系 统 的 研 究作 者 姓 名杨利春所 属 系 、 专 业 、 年 级电子工程系电子信息工程专 业 2006年 级指 导 教 师 姓 名 、 职 称刘志壮教授预 计 字 数 12000 开 题 日 期 2009.12.26选 题 的 根 据 ： 1） 说 明 本 选 题 的 理 论 、 实 际 意 义2） 综 述 国 内 外 有 关 本 选 题 的 研 究 动 态 和 自 己 的 见 解温 室 是 指 通 过 大 棚 创 造 作 物 生 长 的 适 应 环 境 ， 来 达 到 作 物 反 季 节 生 产 和 提 高 作物 产 量 的 目 的 。 我 国 人 多 地 少 ， 气 候 条 件 恶 劣 ， 在 21 世 纪 未 来 一 段 时 间 内 ， 我 国人 口 将 持 续 增 长 ， 而 耕 地 面 积 确 逐 年 减 少 。 因 此 用 较 少 的 土 地 产 出 更 多 的 农 产 品 对我 国 具 有 重 大 战 略 意 义 。目 前 ， 我 国 应 用 研 究 的 温 室 自 动 控 制 方 式 主 要 以 基 于 单 片 机 的 温 室 环 境 因 子 控制 为 主 ， 但 经 多 实 际 使 用 ， 证 明 了 在 温 室 这 种 先 对 稳 定 的 环 境 条 件 下 实 现 节 水 抗 旱是 可 行 的 ， 但 在 智 能 控 制 上 不 能 完 全 满 足 要 求 。鉴 于 此 ， 本 设 计 将 计 算 机 技 术 、 传 感 器 技 术 、 控 制 技 术 、 通 讯 技 术 、 生 物 技 术以 及 环 境 科 学 等 多 种 技 术 和 学 科 融 为 一 体 ， 开 发 出 功 能 齐 全 的 温 室 环 境 监 控 系 统 。该 系 统 利 用 相 应 传 感 器 将 温 室 大 棚 内 温 度 、 湿 度 、 光 照 和 二 氧 化 碳 浓 度 的 变 化 变 换成 电 信 号 的 变 化 ， 经 信 号 设 计 电 路 ， 信 号 送 由 微 处 理 机 处 理 ， 通 过 按 键 设 定 各 参 数的 上 下 限 值 ， 一 旦 检 测 到 这 些 参 数 值 超 过 预 先 设 定 的 上 下 限 值 ， 单 片 机 便 启 动 这 些参 量 的 调 节 器 调 节 控 制 。 利 用 PWM 调 节 各 参 量 的 控 制 系 统 ， 增 量 式 PID 算 法 控 制PWM 的 脉 冲 宽 度 ， 从 而 达 到 稳 定 精 确 的 控 制 。 利 用 液 晶 屏 显 示 各 参 量 的 检 测 数 值 。本 设 计 旨 在 于 提 供 高 性 价 比 、 智 能 调 节 温 室 环 境 的 系 统 ， 为 温 室 创 造 最 适 宜 作物 发 育 生 长 的 环 境 ， 促 进 农 业 增 产 、 增 收 。主 要 内 容本 论 文 设 计 一 种 对 温 室 环 境 多 参 量 进 行 检 测 与 控 制 的 装 置 。 论 文 的 主 要 内 容 包 括 ：(1)提 出 对 温 度 、 湿 度 、 二 氧 化 碳 浓 度 及 光 照 的 检 测 方 案 ， 并 对 其 测 量 原 理 进 行 分 析 。(2)依 据 各 参 量 的 检 测 方 案 ， 完 成 各 模 块 的 原 理 图 设 计 ， 并 对 电 路 进 行 分 析 说 明 。（ 3） 完 成 整 个 模 块 的 程 序 构 思 ， 算 法 设 计 ， 编 写 出 完 整 程 序 。（ 4） 对 整 个 设 计 进 行 实 验 测 试 ， 处 理 及 分 析 实 验 数 据 ， 误 差 分 析 等 ， 证 明 方 案 的 可 行 性 。（ 5） 分 析 该 设 计 方 案 的 不 足 及 如 何 改 进 。G研 究 方 法 ：1） 利 用 百 度 、 谷 歌 、 图 书 馆 、 期 刊 网 等 查 找 相 关 的 文 献 资 料 ， 了 解 目 前 国 内 外 研 究 情 况 ， 借 鉴相 关 研 究 成 果 。2） 主 要 采 用 理 论 分 析 与 设 计 和 实 践 相 结 合 的 方 法 ， 在 大 量 查 阅 相 关 专 业 文 献 的 基 础 上 ， 在 指 导教 师 的 具 体 指 导 下 ， 进 行 方 案 可 行 性 分 析 讨 论 和 电 路 设 计 。 并 做 出 实 物 进 行 测 试 ， 通 过 具 体 实 验 证明 其 可 行 性