1、本科畢業設計開題報告題 目：溫濕度控制系統設計專 題：院（系）： 電氣與信息工程學院班 級：姓 名：學 號：指導教師：教師職稱：進師黑龍江科技學院本科畢業設計開題報告題目來源生產實踐1研究目的和意義溫室的作用是用來改變植物的生長環境 ，避免外界四季變化和惡劣氣候對作物 生長的不利影響，為植物生長創造適宜的良好條件。溫室一般以采光和覆蓋材料作為 主要結構材料，它可以在冬季或其他不適宜植物露地生長的季節栽培植物，從而達到對農作物調節產期、促進生長發育、防治病蟲害及提咼產量的目的。溫室環境指的 是作物在地面上的生長空間，它是由光照、溫度、濕度、二氧化碳濃度等因素構成的。 溫室控制主要是控制溫室內的溫

2、度、濕度、通風與光照。雖然有些溫室也安裝有各種加熱、加濕、通風和降溫的設備，但其主要操作大多仍是由人工來完成的當溫室面積較大或數量較多時，操作人員的勞動強度很大，而且也無法達到對溫濕度的準確控制。本文介紹一種基于PLC和數字式溫濕度傳感器的溫室控制系統。該系統實現了室內溫濕度的自動測量和調節，大大降低了操作人員的勞動強度，采用噴灌系統作為改變溫室濕度環境的方法節約了水資源。充分利用太陽 能節約了能源。2、國內外發展情況（文獻綜述）我國的設施園藝絕大部分用于疏采生產。8 0年代以來，溫室、大棚疏采的種植 面積連年增加。目前的栽培設施中，有國家標準的裝配式鋼管塑料大棚和玻璃溫室僅 占設施栽培面積的

3、少部分，大多數的農村仍然采用自行建造的簡單低廉的竹木大小 棚，只能起到一定的保溫作用，根本談不上對溫光水氣養分等環境條件的調控，抗自 然環境的能力極差。即使那些數量不多的裝配式塑料大棚和玻璃溫室也缺乏配套的調 控設備和儀器，主要依靠經驗和單因子定性調控，設施栽培的智能化程度非常低。我國設施農業的發展，以超時令、反季節生產的設施園藝作物的發展為主，且發 展迅猛。1997年設施園藝作物栽培面積達 86.7萬公頃，較80年代初期的栽培面積增 長了 128倍，人均設施蔬菜占有量19961997年為33公斤，較19801981年人均 設施蔬菜占有量增長了近164倍。2001年，我國設施園藝面積將突破10

4、0萬公頃，全 國設施蔬菜人均占有量將達到 40公斤。塑料大棚、中棚及日光溫室為我國主要的設施結構類型。其中能充分利用太陽光 熱資源、節約燃煤、減少環境污染的日光溫室為我國所特有。1997年我國日光溫室面積已超過近16.7萬公頃。由農業部聯合有關部門試驗推廣的新一代節能型日光溫室 每年每畝可節約燃煤約20噸。采用單層薄膜或雙層沖氣薄膜、PC板、玻璃為覆蓋材 料的大型現代化連棟溫室，具有土地利用率高、環境控制自動化程度高和便于機械 化操作等特點，自1995年以來，呈現出迅猛發展之勢，目前全國共有大型溫室面積 200公頃，其中自日本、荷蘭、以色列、美國等國家引進的溫室面積達140公頃。我國設施農業目

5、前還存在著諸如土地利用率低、盲目引進溫室、設施結構不合理、能源浪費嚴重、運營管理費用高、管理技術水平低、勞動生產率低及單位面積產量低 等諸多問題，但隨著社會的進步和科學的發展，我國設施農業的發展將向著地域化、 節能化、專業化發展，向著高科技、自動化、機械化、規模化、產業化的工廠型農業 發展，為社會提供更加豐富的無污染、安全、優質的綠色健康食品。3、研究/設計的目標：本系統的設計的硬件主要包括：主要是單片機AT89C51檢測系統，顯示電路，A|D電路，報警電路等。利用傳感器測量大棚內的溫濕度經過信號處理，將傳感器測得的 數據送至控制系統（AT89C51，與預設的農作物最適合生長的溫濕度值的上下限

6、進行 對比，并通過顯示電路將測得的溫濕度進行實時顯示。如果不同作物的適合生長的溫 度不一樣，可以通過鍵盤電路修改預設值。控制系統根據比較的結果對調節系統發出 相應的指令，啟動相應的調節設備如噴水機，吹風機，加熱器，降溫等，調節大棚內 的溫濕度狀態。如果測得的數據超過了預設值的上下限，則報警電路會報警。這樣就 實現了對大棚溫濕度的自動控制。本文主要研究內容如下：1. 進行溫濕度控制系統的整體研究與設計。2. 利用鍵盤設置溫濕度的上下限值。3. 利用數字溫濕度傳感器測量大棚內的溫濕度。4. 利用LCD對溫濕度進行實時顯示。5. 當大棚溫濕度值超出設定范圍值時，系統可自動報警，并輸出驅動信號控制繼電

7、器對大棚溫濕度進行調節。4、設計方案檢測電路顯示電路復位電路報警電路大棚溫濕度控制原理圖5、方案的可行性分析：運用物理知識制作控制溫濕變化設備； 傳感器獲取外界溫濕度參數，51單片機 編程控制，實現智能化設計；并用仿真軟件對控制效果進行仿真研究。通過網上查詢、翻閱圖書了解空調系統原理，借鑒前人經驗；傳感器使用方法；數碼管顯示可實現系統設計。6、設計產品的主要用途和應用領域：主要用于農業大棚的溫濕度調節。溫濕度監控系統還可應用于化工廠房、環保、醫 藥倉庫、冷鏈運輸、食品儲藏 機房，檔案館，博物館，等環境的溫濕度監測，及時 提供環境的溫濕度信息。7、時間進程選擇設計題目，并搜集相關資料（第 1周）

8、；圖書館查找資料（第2周）；圖書館查找資料（第3周）；初步確定設計任務（第4周）；撰寫開題報告并準備答辯（第5周）；設定總體的設計方案（第6周）；主體控制系統部分的設計（第7周）；PLC軟件的設計傳感器模塊的設計（第 8周）；PLC軟件的設計（第9周）；顯示軟件的設計（第10周）；硬件電路的設計與分析（第11周）；系統軟件的設計（第12周）；繪制原理圖、繪制PCB板 （第1314周）；整理并撰寫論文，準備答辯（第1518周）。8、參考文獻：1 .高職富.溫室環境控制技術的現狀及發展前景.J.中國市場，2007年第35 期：106,1072 .吉紅自動控制在國外設施農業中的應用.J.農業環境與發

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10、.制約數據遠距離傳輸的因素及解決方法J.微型機與應用,2000, 21( 10) : 77- 82.10 徐愛鈞.單片機原理實用教程.電子工業出版社，2011,311 朱定華.單片機原理與接口技術.電子工業出版社，2001,412 劉瑞新.單片機原理及應用教程.機械工業出版社，2003,713 LEWIS R. Modeling control system using IEC 61499M. Institutionof Electrical Engin eers,2001.14 CHRISTENSEN J H. Basic concept of IEC 61499 C .Fachtagung

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