计算机技术课程设计-基于数据采集卡+PC 温室大棚土壤湿度监
18页1、计算机控制技术课程设计课题题目:基于数据采集卡PC 温室大棚土壤湿度监控系统设计学生姓名:学号: 学院:目录第一章 综述11.1 课题的设计背景及意义21.1.1 设计背景21.1.2 设计意义21.2 国内外技术现状与发展21.2.1 国外技术现状21.2.2 国内技术现状21.3 设计内容3第二章 系统整体设计52.1 系统测控对象简介52.1.2 测控要求52.2 系统整体结构及工作原理62.2.1 结构框图62.2.2 工作原理62.2.3 各主要部件作用6第三章系统硬件设计73.1 上位计算机选型73.2 控制器选型73.2.1 数据采集卡选型73.2.2 湿度传感器选型73.2.3 A/D 扩展模块选型93.3 检测控制电路设计9第四章 系统软件设计114.1 总体设计114.2 开发工具简介114.3 程序架构114.4 主程序设计114.4.1 湿度上下限报警程序114.4.2 系统主画面124.4.3 组态王变量定义134.4.4 建立动画连接134.5 程序测试与运行14第五章 总结155.1 系统设计总结155.1.1 第一章总结155.1.2 第二章155.1.
2、3 硬件选型设计165.1.4 系统软件设计165.2 过程总结16参考文献179基于数据采集卡PC 温室大棚土壤湿度监控系统设计第一章 综述1.1 课题的设计背景及意义1.1.1 设计背景近年来,随着人们生活水平的提高,大众对可购买的蔬菜的多样性和新鲜行提出了更高的要求。 温室大棚能透光、保温(或加温),用来栽培蔬菜,菌类,在不适宜植物生长的季节,能提供适宜植物生长的环境。多用于低温季节喜温蔬菜、花卉、等植物或菌类的种植和培育。温室系统的设计包括增温系统、保温系统、降温系统、通风系统、控制系统、灌溉系统等。温室大棚的要求比普通大棚的要求高,要用到比较先进的仪器来严格控温和控制土壤湿度。1.1.2 设计意义目的:利用传感器实时监测土壤湿度,把信号通过数据采集卡传到 PC,通过 PC 控制水管电磁阀门的开合来调节土壤湿度。意义:使大棚的土壤含水量能够自动调控,并始终保持在一个合适的范围,使植物和菌类适合生长。1.2 国内外技术现状与发展温室(greenhouse),又称暖房。能透光、保温(或加温),用来栽培植物的设施。在不适宜植物生长的季节,能提供温室生育期和增加产量,多用于低温季节喜温
3、蔬菜、花卉、林木等植物栽培或育苗等。温室的种类多,依不同的屋架材料、采光材料、外形及加温条件等又可分为很多种类。 大棚只是简单的塑料薄膜和骨架构结,其内部设施很少,没有温室要求的高。因此严格说来,温室比大棚设备要求更高,可能要用到比较先进的仪器来严格控温。1.2.1 国外技术现状荷兰是设施园艺很发达的国家,目前有智能温室 1.7 万公顷,全部为玻璃温室,占世界玻璃温室的 1/4,主要用于种植花卉和蔬菜。荷兰温室内生产的蔬菜,占本国蔬菜总产值的 3/4,绝大部分销往世界各地。荷兰的花卉产业十分发达,是世界花卉贸易中心。荷兰的智能温室,无论从面积、规模、水平都居世界前列,但却没有专门生产制造温室的企业, 虽然也有一些配件专业生产厂家,但温室及配套设施的生产完全靠一种高度社会化、国际化的市场体系。荷兰温室的覆盖、保温材料等均从比利时、瑞典等国进口。温室建造的运作主要靠温室工程公司,具有国际输出能力的温室工程公司有 7 家,其主要作用是“集成组装”而不是“制造”,通过市场调查获得需求信息,按用户要求进行温室设计、工程预算、材料购买、工程发包等,完全体现了智能温室工程建造的特点。荷兰的温室工程公
4、司已从为荷兰、欧洲地区提供工程服务,向世界各国,特别是发展中国家拓展合作业务。1.2.2 国内技术现状中国是世界第一人口大国,对蔬菜需求很高。山东寿光蔬菜种植规模宏大,品种繁多,绿色无公害,营养丰富。寿光菜农不断引进各类新品种、新产品、新技术,在寿光及周边地区推广(包括省外),始终站在农业最前沿,引领农业新潮流,并和各类涉农企业、科研部门实行全方位合作, 为我国的蔬菜农业贡献巨大。目前寿光蔬菜已销往全国 30 多个省市自治区的 200 多个大中城市,并远销日本、韩国、俄罗斯、美国、委内瑞拉等国家,且深受世界各国消费者的喜爱。国际先进的土壤湿度自动监视控制系统,已经到了利用微处理器,WiFi,HTTP 协议和嵌入式数据库等合应用来实现控制的地步。如基于 ARM11 的土壤湿度自动控制系统。基于 ARM11 的土壤湿度自动控制系统主要包括 ARM11 核心控制模块、数据采集模块、电磁阀控制的灌溉模块、人机交互模块和 WIFI 模块(基于WIFI 的数据传输模块)等,其总体架构如图 1-1 所示图 1-1 ARM11 土壤湿度自动控制系统由于不同作物的生长发育对土壤湿度有不同的需求,为了给温
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