温室多点温度采集系统设-硬件设计开题报告

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1、开题报告温室多点温度采集系统设-硬件设计1选题的背景、意义随着我国综合国力的发展，农民增收难与日益严重的能源危机逐渐的成为了农村发展的最大阻碍。大力发展农业科技、实现农业现代化，是改变农村落后面貌、提高农民收入的重要途径。我国人多地少，人均耕地面积更少。因此，要改变这种局面，光靠增加耕地面积是不可能实现的，所以我们需另辟蹊径，想办法来提高单位亩产量。温室大棚技术就是一个很好的方法,而温度控制是温室技术的核心部分。温室大棚是建立一个模拟适合生物生长的气候条件，创造出人工气象环境，来消除温度对生物生长的制约，使各种农作物在不适合生长

2、的季节产出，使季节对农作物的生长影响减小。由于温室大棚能带来非常可观的经济效益，所以温室大棚技术逐步普及，现已成为农民增收的主要手段。随着大棚技术的普及，温室大棚数量不断增加，温室大棚的温度控制就成为一个非常重要的课题。传统的温度控制是在温室大棚内悬挂温度计，通过读取温度值来知道大棚内的温度，再根据现有温度与额定温度进行比较，看温度是否过高或过低。如果温度过高，就对大棚进行降温处理；如果温度过低，就对大棚进行升温处理。这些操作都是在人工操作环境下进行的，耗费了大量的人力物力。如今，随着国家经济的迅猛发展，农业产业规模的不断提高，

3、农产品在大棚中培育的规模越来越大，传统的温度控制设施显现出很大的局限性【l】。大型温室大棚的建设对温度检测技术也提出了越来越高的要求。现今，我们的生活有越来越多被称之为单片机的小电脑在为我们服务。单片机在工业控制、尖端武器、信息处理、通信设备、家用电器等各测控领域的应用中引领风骚。时下，家用电器和办公设备的遥控化、智能化、模糊控制化已成为了世界潮流，而这些高性能都是靠单片机来实现的。采用单片机来实现对温度进行控制，不仅具有控制方便、组态简单和灵活性这些优点，而且还可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量

4、。单片机以其功能强、可靠性高、体积小、造价低和开发周期短等优点，成为自动化和各个测控领域中不可或缺且广泛应用的器件，尤其在日常生活中也发挥日渐显著的作用。因此，单片机对温度的控制是一个工农业生产中经常会遇到的技术问题。2相关研究的最新成果及动态随着单片机和传感技术的迅猛发展，自动检测领域发生了巨大改革，温室环境自动监测控制方面的研究有了显著的进展，并且必将以其优异的性价比，逐步取代传统的温度控制设施。但目前应用于温室大棚的温度检测系统多数采用模拟温度传感器、多路模拟开关A／D转换器及单片机等组成的传输系统【2】。这种温度采集系统

5、需要在温室大棚内布置大量的测温电缆，安装和拆卸繁杂，成本高。而且线路上传送的是模拟信号，容易受干扰和损耗，测量误差也大。为了克服这些缺点，一种基于单片机并采用数字化单总线技术的温度测控系统应用于温室大棚的设计方案【3】，根据使用者提出的问题进行了改进，提出了一种新的设计方案。数字化单总线技术【4】是利用DALLAS公司生产的新型器件实现的。它将系统的地址总线、数据总线、控制总线合为一根导线，允许在这根导线上连接数百个控制对象，形成一个多点单总线测控系统。这些测控对象所用的芯片都由该公司提供。采用单总线协议后，可将检测点的模拟信号

6、数字化。这样，在单总线上传输的就是数字信号。系统能够对大棚内的温度进行采集，利用温度传感器将温室大棚内温度的变化转变成电流的变化，再转变为电压变化输入模数转换器，该值由单片机处理，最后由单片机去控制数字显示器，显示温室大棚内的实际温度，通过比较，对大棚内的温度是否超过温度限制进行分析。如果超过额定的温度限制，温度报警系统将进行报警，并同时自动对大棚内的温度进行控制。这种设计方案实现了温度的实时测量、显示和控制。该系统抗干扰能力强，具有很高的测量精度，不需要任何固定网络的支持，安装简单方便，性价比高，可维护性好。国外对温室环境控制

7、技术研究起步较早，在20世纪70年代就开始对温度环境控制进行研究。国外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。在80年代末出现了分布式的控制系统。目前开发和研制微机数据采集控制多因子综合控制系统。一些国家的温室控制技术发展很快，在实现自动化后朝着全自动化的方向发展【5】。我国对于温室控制技术的研究较晚，始于20世纪80年代。我国技术人员吸收国外发达国家的温室控制技术，才掌握了人工气候内微机控制技术，该技术也仅限于温度、湿度和CO2浓度等单项环境因子的控制。我国温室设施计算机应用，在总体上从消化吸收、简单应用

8、阶段向实用化、综合性应用阶段过渡和发展。在技术上，以单片机控制的但参数回路系统较多，并没有真正意义上的多参数综合控制系统，与发达国家相比，存在比较大的差距【6】。我国温室现状还存在装备配套能力差，产业化程度低，环境控制水平低，软硬件资源不能共享和可靠性低等缺点。