温室多点温度采集系统设计--软件设计开题报告

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1、开题报告温室多点温度采集系统设计--软件设计1选题的背景、意义农业在中国占有很大的比重,农业发展的好坏始终是影响我国经济发展和社会和谐的重要因素。解决此问题的关键是大力发展农业科技，逐步走向农业现代化。温室技术则是其中一个重要环节,并且适合我国当前的国情:我国农业技术水平落后,作物生产单一,专用品种缺乏,绝大多数地方还是要靠天吃饭。因此,温室技术是我国农业发展的重点。温室大棚技术在农业中的举足轻重的作用，所以是提高农业科技水平的关键。农业规模的不断提高，现代农业大棚技术的普及，温室大棚数量不断增多，温室大棚的温度控制便成为一个关键。在温室小气候环境中．温度是影响作物生长发育

2、的最重要的环境因子之一。适宜的温度是蔬菜、花卉、药材等作物生长的首要条件。无论是加热的温室还是不加热的温室．都需要对温室的温度状况进行实时监控，以根据作物生长规律来调控温室温度，以使在保持作物生长的条件下，使系统的能耗、水耗达到最少。温室环境控制就是在充分利用自然资源的基础上，通过改变温度、湿度、光照度等环境因素来获得农作物生长的最佳条件，从而达到增加作物产量、改善品质、调节生长周期、提高经济效益的目的。温室测量采集通过对温度的监测数据的分析，结合作物生长规律，控制温度，使作物在不适宜生长的反季节中可获得比室外生长更优的环境条件，从而使作物达到优质、高产、高效的栽培目的。温

3、室作为农业生产的“工厂”在农业现代化发展中扮演着越来越重要角色,其控制系统的精确与否将决定着农作物的产量和质量,而温湿度的测量又是温室控制系统精确运行的关键,所以设计一个高效、准确的温湿度测量系统是改善温室控制系统性能的前提条件。2相关研究的最新成果及动态现代农业生产中大量采用温室进行蔬菜等农作物培育，目前已广泛应用于农业生产、农作物的试验研究和商业动、植物的培养等方面，已经成为农业生产和农业科研必不可少的技术手段。我国的温室又具有自己的特点，我国通常设计安装的单斜面玻璃或塑料大棚供暖温室，冬季需要覆盖保温材料保温，环境一般由人工控制，自动化程度不高。最重要的一点，温室生产

4、的主要限制因素是能源消耗大。而随着科学技术的发展及计算机技术的应用，自动控制技术也在飞速的前进。因此，将计算机控制技术引入温室的控制系统，能够较好地解决温室生产的成本高、能耗大的问题。在目前众多的单片机测温电路中，对温度采集信号的处理多采用A／D转换器模数转换为数字信号后再交由单片机处理、执行。但是传统的A／D转换器在数据长距离传输、精度要求高、资金有限的场合下明显受限，而且电路接口复杂。随着发展现在国内大多系统采用的是AT89S5l，其是由美国ATMEL公司生产的低功耗、高性能CMOS8位单片机，由V／F转换器来代替A／D转换器，通过利用单片机内部的两个定时器／计数器的协

5、调工作，使用测量频率的方法来获得温度值。系统由AT89S51单片机完成数据采集、数据处理功能，并将数据通过通讯线路传送给上位机(PC机)，以实现温室系统的数据采集、处理、监控功能。温室温度采集监测系统可分为3个部分：一是信号采集输入部分，即采集温室内温度；二是信息处理部分，主要功能是将采集的信息转换成计算机可识别的标准量信息进行处理、输出决策的指令；三是输出部分，主要功能是输出实时温度和超温报警。其硬件系统工作原理：经过热敏电阻把温度转换成电压信号，再通过V／F转换器把电压信号转换为一定频率的方波信号，然后再利用单片机的两个16位定时／计数器进行数据处理。本系统软件设计采用

6、面向对象的模块化程序设计方法。按整体功能分成不同的模块，各个模块单独设计、编程、调试，完成之后进行系统装配联调。本设计程序由主控模块、温度采集模块、滤波模块HJ、温度处理模块、温度显示模块和通讯程序等组成。发展到现在，发达国家的农业已经达到了一个很高的工业化标准，世界上大多数国家增加了温室方面的投入以获得更多的农业产出。在发达国家，微电子技术和计算机网络管理已经被广泛的研究并应用于温室环境控制及日常操作管理中，尤其在荷兰、日本、美国、以色列和德国，人工控制的局限性已被克服。现在国外已采用高精度数字传感器DS18B20，温度数据记录元件采用非易失性I2C接口器件AT24C04

7、，显示元件采用微型AM—PIRE128x64液晶显示器．信号处理器件采用AT89C51单片机。系统软件设计主要包括温度采集、I2C通信和液晶显示三个模块。温室温度记录仪的主要组成包括数字温度传感器、单片机、液晶显示器及I2C器件等构成。而目前,我国应用在农业上的温室智能控制系统为数不多,主要是因为设备价格昂贵,农民用不起。为此,开发了成本低、符合农民承受能力的温室自动控制系统。该系统能够监控温室温度变化,可对我国现有中、低档普通温室进行“智能化”改造。作为高新技术之一的单片机以其体积小、功能强、价格低廉、使用灵活等