基于51单片机的智能大棚控制系统设计与实现（开题报告）

　　1.研究的目的

环境因子与人类日常活动紧密相连，例如：温度、光照、湿度等因子，农业方面对环境因子参数要求更高，而且环境参数测控还会影响农业产品的品质和产量，为此运用科技手段来研发智慧大棚，使其拥有准确、快速的测控系统。传统大棚是由人工利用干湿表对环境数据进行记录，再通过遮阳网、加湿器等工具对不符合要求的环境进行改正，保温能力、温度控制管理、生产效率等方面都比较差，日常管理消耗大量人力物力等资源，成本高且管理不变，滞留在落后阶段，不能满足现代农业生产化发展实际需求及系统信息化要求。针对传统大棚凸显出来的种种缺陷和问题，对大棚的温度、光照、土壤湿度控制系统展开研究，设计一套通过温湿度传感器、光敏电阻等装置与单片机结合的智能调控大棚作物生长环境的测控系统，利用WIFI将数据传送到手机APP，并可以通手机进行远程操控及管理，这样一来有利于节约成本、避免资源浪费、提高生产率。

　2.本论文国内外研究的历史和现状（文献综述）

（1）国外研究现状

早在19世纪，温室大棚的雏形已经出现。当时，荷兰人会使用玻璃罐罩在农作物上面来进行种植，可以有效地增加产量。后来，随着世界人口的增加，各个国家对于粮食的需求也不断增加。温室大棚作为一种新兴农业技术，受到了各国的关注，取得了极大的发展。随着电子信息等各项新技术的发展，温室大棚也不断融入其他技术，对大棚内环境参数的控制变得越来越精密。

在20世纪70年代之后，建造材料、控制技术、电子技术取得了极大的发展。xx、荷兰等西方发达国家不断将各种新技术与温室大棚结合，极大地促进了温室大棚的智能化发展。温室大棚的环境监测种类也逐渐多元化，覆盖到了温湿度、病虫害、施肥情况等多方面，囊括了影响植物生长地大部分环境因素。同时，西方发达国家的机械化水平也在不断上升。温室大棚的无人化、自动化得到了极大发展。温室大棚技术的高速发展使西方发达国家的农业逐渐迈向现代化，粮食产量大幅增加，反季节瓜果蔬菜也开始出现，xx、荷兰等国家开始成为产粮大国。

现在，国外的温室大棚发展出了多种种类，其中应用最广泛的是玻璃温室。其使用玻璃作为建造材料，有良好的透光性、耐热性，且较为坚固。得益于建造材料的良好性能，温室的建造面积得以扩大，方便各种自动化设备在温室中运行。但是，玻璃的价格较为昂贵，玻璃温室的建造成本较高。因此人们在温室中使用了立体化种植，加大了空间的使用效率，使玻璃温室的种植产量、种植收益得到提高。

（2）国内研究现状

中国自古以来就对粮食生产极为重视。我国人口众多，粮食需求量大，但是可用的耕地面积少，人均耕地面积远远落后于世界平均水平，且我国面积广阔，气候条件复杂，气候的变化容易对粮食生产造成严重冲击，严重影响国家的粮食安全。因此，我国对温室大棚的发展有迫切的需求，但中国的现代化温室技术起步较慢，相关技术较为落后。

早在公元前，我国就已经有了一些温室大棚雏形的记录。但是，由于近代科学技术的落后和频繁的战争，中国的温室大棚技术发展陷入停滞。直到新中国成立后，中国的科学技术开始不断发展进步，温室大棚也开始取得发展。

70年代后，我国的计算机技术开始起步发展，计算机技术开始在社会各个领域开发应用，温室大棚也不例外。经过毛罕平、闫忠文等人的努力，中国的温室大棚自动化程度得到了有效的提高，对大棚内相关环境的测量、控制变得更为精确，温室大棚技术开始迈向智能化发展。但是，由于中国的控制技术、计算机技术等相关技术较为落后，温室大棚的发展受到了一定的限制。总体而言，中国的温室大棚技术仍然落后于西方发达国家。

　　3.主要研究内容；

本设计将对温室大棚内的温度、湿度、土壤湿度以及光照强度进行监测。使用传感器对上述环境数据进行采集。本设计使用51单片机作为处理器，传感器所检测到的相关环境数值会传输到单片机中。单片机根据相关信息进行指令操作并通过WIFI与手机进行信息交流。在显示屏中显示相关环境数值，并对水泵、补光装置进行相应指令控制。手机APP中也会显示相关环境数值并可通过手机对水泵、补光装置下达开启、关闭指令。

　　4.课题的准备情况

（1）学校图书馆、知网、网络资源提供丰富的文献资料，为论文的写作提供理论支持；

（2）论文指导老师的指导；

（3）所学的专业知识为写作奠定基础；

5.工作进度计划；

周次计划工作内容

1（12.5-12.9）与学生共同讨论，确定毕业设计题目

2（12.12-12.16）指导学生完成开题报告

3（12.19-12.23）学生查阅、收集各种传感器、液晶屏、蓝牙等有关内容

4（12.26-12.30）学生查阅、收集各种传感器、液晶屏、蓝牙等有关内容

5（1.2-1.6）学生查阅、收集各种传感器、液晶屏、蓝牙等有关内容

6（1.9-1.13）学习单片机及各种传感器、液晶屏、蓝牙等相关内容

7（1.16-1.20）学习单片机及各种传感器、液晶屏、蓝牙等相关内容

8（1.23-1.27）学习单片机及各种传感器、液晶屏、蓝牙等相关内容

9（1.30-2.3）学习单片机及各种传感器、液晶屏、蓝牙等相关内容

10（2.6-2.20）进行实际焊接、编程及调试

11（2.27-3.3）进行实际焊接、编程及调试

12（3.6-3.10）进行实际焊接、编程及调试

13（3.13-3.17）进行实际焊接、编程及调试

14（3.20-3.24）进行实际焊接、编程及调试

15（3.27-3.31）进行实际焊接、编程及调试

16（4.3-4.7）编写毕业设计论文

17（4.10-4.14）编写毕业设计论文

18（4.17-4.21）编写毕业设计论文

19（4.24-4.28）编写毕业设计论文

20（5.1-5.5）毕业设计论文查重及修改

21（5.8-5.12）毕业设计论文查重及修改

22（5.15-5.19）预答辩

　　6.参考文献

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指导教师意见（课题难度是否适中、工作量是否饱满、进度安排是否合理、工作条件是否具备等）