开题报告样板.docx

附件 2：山东建筑大学毕业论文开题报告表班级：电气 121 姓名：王凯蒙论文题目微园艺智能灌溉控制器、选题背景和意义1、 背景随着计算机技术、电子技术和控制技术的发展，智能化、自动化、精确化的 灌溉技术正逐渐取代农林和园艺生产中的传统灌溉系统作为一名当代大学生，我们应当时刻关注专业前沿，学以致用，通过亲身参 与实际产品的设计与制作，来将我们学到的知识加以应用，从而培养我们的动手 能力，创新能力，发现问题，分析问题，解决问题的能力为我们以后的学习和 工作积累宝贵的经验基于上述原因，我选择此设计课题，在此设计过程中，我将会运用学到的多 门学科的理论知识，来制作个微园乙智能灌溉控制器2、 意义传统灌溉方式水资源浪费大，生产率低而智能灌溉可以有效提高水资源利 用率，并且肥料溶于水中，在灌溉过程中也进行了施肥，可有效防治土壤盐碱化 冋时还可按照植物生长过程中对水分，养分的不冋需求，对灌溉时间，灌溉量和 养分多少进行自动控制，促进植物生长，达到提高质量和增加产量的目的一、文献综述智能家居作为个新生产业，处于个导入期与成长期的临界点，市场消费 观念还未形成，但随着智能家居市场推广普及的进 步落实，培育起消费者的使 用习惯，智能家居市场的消费潜力必然是巨大的，产业前景光明。

正因为如此， 国内优秀的智能家居生产企业愈来愈重视对行业市场的研究，特别是对企业发展 环境和客户需求趋势变化的研究，一大批国内优秀的智能家居品牌迅速崛起，逐 渐成为智能家居产业中的翘楚！智能家居至今在中国已经历了近12年的发展， 从人们最初的梦想，到今天真实的走进我们的生活，经历了一个艰难的过程截止2014年，全球范围内信息技术创新不断加快，信息领域新产品、新服 务、新业态大量涌现，不断激发新的消费需求，成为日益活跃的消费热点我国 市场规模庞大，正处于居民消费升级和信息化、工业化、城镇化、农业现代化加快融合发展的阶段，信息消费具有良好发展基础和巨大发展潜力我国政府为了 推动信息化、智能化城市发展也在2013年8月14日发表了关于促进信息消费扩 大内需的若干意见，大力测发展宽带普及、宽带提速，加快推动信息消费持续增 长，这都为智能家居、物联网行业的发展打下了坚实的基础智能家居智能化技术起源于美国，它是以家为平台进行设计的智能家居控 制系统是以HFC、以太网、现场总线、公共网、无线网额传输网络为物理平 台计算机网络技术为技术平台，现场总线为应用操作平台，构成一个完整的集家 庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范等功能的控制系统。

智能家居控制的总体目标是通过采用计算机技术、网络技术、控制技术和集 成技术建立一个由家庭到小区乃至整个城市的综合信息服务和管理系统，以此来 提高住宅高技术的含量和居民居住环境水平大型的智能家居控制系统通常由系 统服务器、家庭控制器（各种模块）、各种路由器、电缆调制解调器头端设备CMTS、 交换机、通讯器、控制器、无线收发器、各种探测器、各种传感器、各种执行机 构、打印机等主要部分组成现代智能化离不开运算和控制单元，本系统采用STM32F1O3作为主控器件， 单片机应用系统由硬件和软件组成硬件由单片机扩展的存储器、输入/出设备 以及各种实线单片机系统控制要求的接口电路和有关的外围电路芯片或部件组 成：软件由单片机应用系统实现其特定控制功能的各种工作程序和管理程序组 成在单片机应用系统开发的过程中，应不断调整软、硬件，协调地进行软、硬 件设计，以提高工作效率，当系统硬件和软件紧密配合、协调一致，就可以组成 高性能的单片机应用系统三、课题关键问题及难点1、 基于单片机的核心主板设计2、 水泵继电器以及湿度传感器的选择3、 如何完成各部件的调试工作4、 软件设计部分，绘制系统流程图5、 编写主程序6、 绘制电路图四、方案论证1、总体设计方案：该智能灌溉控制器采用STM32F103型号ARM微处理器设计，利用光照度 传感器、温湿度传感器DHT11、土壤湿度传感器，控制一个直流水泵来实现植 物浇灌。

可以通过无线模块远程遥控或手动开关其原理图如下：DHT11STM32F1032个 >光照度传感器1个 ）土壤湿度传感器4个图1总体设计方案框图方案特点：1） 采用传感器实时采集土壤湿度、空气湿度、光照度等环境状况2） LCD显示屏显示温度湿度等信息3） 利用单片机程序自动控制土壤湿度在适宜植物生长的范围内4） 体积小、结构简单、经济适用、工作可靠2、CPU选型：本设计选用意法半导体（ST）公司出品的STM32F103型号ARM微处理器 基于Cortex-M3内核的STM32F103系列芯片是新型的32位嵌入式微处理器，它 是不需操作系统的ARM,其性能远高于51系列单片机，但开发过程与51系列 单片机一样简便，因而在很多应用场合可代替51系列单片机而由于网络的迅速 发展也出现了各种系列的STM32芯片STM32F103RBT6闪存微控制器基于突破性的ARM Cortex-M3内核,这是一 款专为嵌入式应用而开发的内核STM32F103RBT6产品得益于Cortex-M3在架 构上进行的多项改进，包括提升性能的同时又提高了代码密度的Thumb-2指令集, 大幅度提高的中断响应,而且所有新功能都同时具有业界最优的功耗水平。

目前 ST是第一个推出基于这个内核的主要微控制器厂商STM32F100C8T6B的目的 是为MCU用户提供新的自由度它提供了一个完整的32位产品系列，在结合 了高性能、低功耗和低电压特性的同时，保持了高度的集成性能和简易的开发特 性图 2 STM32F103RBT6 引脚图3、温湿度传感器模块本设计温湿度传感器模块的选择采用DHT11，DHT11是一款有已校准数字 信号输出的温湿度传感器精度湿度+-5%RH,温度+-2°C，量程湿20-90%RH, 温度0〜50CDHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传 感器，它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的 可靠性和卓越的长期稳定性传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温 兀件，并与一个高性能8位单片机相连接因此该产品具有品质卓越、超快响应、 抗干扰能力强、性价比极高等优点每个DHT11传感器都在极为精确的湿度校 验室中进行校准校准系数以程序的形式存在OTP内存中，传感器内部在检测 型号的处理过程中要调用这些校准系数单线制串行接口，使系统集成变得简易 快捷超小的体积、极低的功耗，使其成为该类应用中，在苛刻应用场合的最佳 选择。

产品为4针单排引脚封装，连接方便图3 DHT11与单片机的接线图4、水泵选择水泵参数：电压范围（V）工作电流（MA）最高扬程（CM） 流量（L/H）功率（W）DC3-6 130-220 40-110 80-120 0.4-1.5图4水泵实图5、光照度传感器选择光照度变送器采用对弱光也有较高灵敏度的硅兰光伏探测器作为传感器;具有 测量范围宽、线形度好、防水性能好、使用方便、便于安装、传输距离远等特点, 适用于各种场所,尤其适用于农业大棚、城市照明等场所根据不同的测量场所, 配合不同的量程，线性度好、防水性能好、可靠性高、结构美观、安装使用 方便、抗干扰能力强技术参数：感光体：带滤光片的硅蓝光伏探测器; 波长测量范围：380n m〜730nm； 准确度：±7%重复测试：±5%； 温度特性：±0.5%/°C；测量范围：0〜200000Lux输出形式：二线制4〜20mA电流输出 三线制0〜5V电压输出液晶显示输出 232/485网络输出(需加信号转换器)6、土壤湿度传感器选择主要用来测量土壤容积含水量，做土壤墒情监测及农业灌溉和林业防护目前常用到的土壤湿度传感器有FDR型和TDR型，即频域型和时域型。

比较 流行的是FDR型，常用型号HA2001FDR(Frequency Domain Reflectometry)频域反射仪是一种用于测量土壤水分的 仪器，它利用电磁脉冲原理、根据电磁波在介质中传播频率来测量土壤的表观介 电常数(£ )，从而得到土壤容积含水量(8 v), FDR具有简便安全、快速准确、定 点连续、自动化、宽量程、少标定等优点是一种值得推荐的土壤水分测定仪器技术参数：测量参数：土壤容积含水率单位：%( m3/m3)量程：0〜100%探针长度：5.3cm探针直径：3mm探针材料：不锈钢密封材料：环氧树脂测量精度：±3%工作温度范围：-40C〜85C工作电压：5〜12V或12-24V工作电流：21〜26mA，典型值21mA输出信号：0〜2V DC或4-20mA测量稳定时间：2秒响应时间：＜1秒测量区域：以中央探针为中心，围绕中央探针的直径为7cm、高为7cm的圆 柱体图5 土壤湿度传感器实图五、进度安排第1周：翻译外文文献，查阅资料，调研;第2周：完成开题报告；第3周：硬件方案设计，元器件选型；第4〜7周：硬件电路设计；第8~10周：软件编程；第11〜12周：联机、调试；第13~14周：继续调试、完成毕业论文。

六、指导教师意见签字： 年 月 日七、教研室（或开题审查小组）意见签字： 年 月 日教务处制注：不够可以加附页。