毕业设计（论文）开题报告芦荟温室种植控制系统.doc

哈尔滨工业大学华德应用技术学院

毕业设计（论文）开题报告

题 目：芦荟温室种植控制系统

系 （部） 计算机应用技术
专 业 计算机科学与技术
学 生 张晓玮
学 号 1059110101
班 号 0591101
指导教师 张大维
开题报告日期 2008.10.18

哈工大华德学院
说 明

一、开题报告应包括下列主要内容：
1．通过学生对文献论述和方案论证，判断是否已充分理解毕业设计（论文）的内容和要求
2．进度计划是否切实可行；
3．是否具备毕业设计所要求的基础条件。
4．预计研究过程中可能遇到的困难和问题，以及解决的措施；
5．主要参考文献。
二、如学生首次开题报告未通过，需在一周内再进行一次。
三、开题报告由指导教师填写意见、签字后，统一交所在系（部）保存，以备检查。
指导教师评语：

指导教师签字： 检查日期：

一、课题的开发背景与需求分析
近年来小小的“芦荟”风靡世界，经久不衰，因为它在药用、护肤美容、保健饮食、观赏等方面有着非凡的价值，具有很高的经济和商业价值，种植芦荟已成为发展产业之一。但是芦荟起源于热带地区，是一种喜高温植物，总的特点是“喜温畏寒”，对温湿度有一定的要求，如在范围之外会造成损伤甚至萎蔫死亡。温室是一种可以改变植物生长环境、为植物生长创造最佳条件、避免外界四季变化和恶劣气候对其影响的场所。然而温室管理是一项琐碎、复杂而又十分细致的工作，温度控制、湿度控制的工作量很大，一般不允许出错，如果实行手工操作，温湿度控制须人手进行大量复杂的工作，这就会耗费工作人员大量的时间和精力，计算机进行温湿度控制时，不仅能够保证温湿度准确无误、而且快速及时，便于工作人员进行随时的监督与控制。同时计算机具有手工管理所无法比拟的优点。
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二、调研分析
经过开题期间的文献查阅和实际情况调研，了解到农业设施中最基本的条件就是温度、湿度、CO2浓度、光照、土壤等环境条件及植物生长量、植物营养状况等生物条件。芦荟的种植与生长条件如下：
（1）、温度及湿度 适宜生长环境温度为20—30℃，夜间最佳温度为14—17℃。难耐50—55℃,最低为10—12℃，低于10℃基本停止生长，0—5℃时，叶片衰弱，容易感病。低于0℃芦荟叶肉受冻全部萎蔫死亡。湿度为45—85％。
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三、关键技术与解决方案
陈述在未来的设计过程中可能遇到的问题，主要是指技术问题，给出大概的解决思路和解决方法。
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四、系统完成的功能
该控制系统能够监控温室的温度、湿度，并能显示当前所检测的值。温度和湿度的检测及控制通过单片机来实现。用温度传感器采集当前温度，数码管显示当前温度值，通过键盘可设置温度上限及温度下限，并保存到存储器中。若当前采集值低于下限或高于上限时，系统将自动报警。温度低于下限时，系统通过继电器控制外设给温室加温。温度高于上限时，系统通过继电器控制外设给温室降温。用湿度传感器采集当前湿度，数码管显示当前湿度值，通过键盘可设置湿度上限及湿度下限，并保存到存储器中。若当前采集值低于下限或高于上限时，系统将自动报警。湿度高于上限时系统通过继电器控制外设给温室雾化。当温度低于下限时，系统通过继电器控制外设给温室通风。本控制系统的难点在于：温度检测电路、湿度检测电路的安装与调试。
五、系统模块设计
1、系统硬件设计框图与元器件选择
芦荟温室种植控制系统的硬件选用MCS—51系列89C51作为主控中心。为实现对系统的处理，将温度传感器、湿度传感器采集得到的值，与通过键盘设置的上限及下限值进行比较，系统根据比较结果进行相应的控制操作。并选用8279芯片实现键/显的功能，将结果送到LED显示。硬件框图见图1所示：

图1 芦荟温室种植控制系统硬件框图
在考虑性能/价格比的前提下,在本次设计中我选择最容易实现产品的指标的几种仿真器件如下：
（1）、主机：一台奔腾4 PC机，伟福仿真器；
（2）、主控芯片：MCS-51系列中的89C51芯片；
（3）、温度传感器：用数字温度传感器DS18B20组成一个温度检测电路；
（4）、湿度传感器：用湿敏传感器HS1101、多谐震荡器和单稳态触发器等组成湿度检测电路；
（6）、编辑键/显：一片8279芯片；LED数码管；
（7）、报警器：1个蜂鸣报警器。
2、系统软件功能模块设计图
利用层次图来表示系统中各模块之间的关系。层次方框图是用树形结构的一系列多层次的矩形框描绘数据的层次结构。树形结构的顶层是一个单独的矩形框，它代表完整的数据结构，下面的各层矩形框代表各个数据的子集，最底层的各个矩形框代表组成这个数据的实际数据元素（不能再分割的元素）。随着结构的精细化，层次方框图对数据结构也描绘得越来越详细，这种模式非常适合于需求分析阶段的需要。从对顶层信息的分类开始，沿着图中每条路径反复细化，直到确定了数据结构的全部细节为止。
本系统一共分为键盘显示、数据采集、报警、温度控制和湿度控制五大模块，每个模块之间虽然在表面上是相互独立的，但是在对数据库的访问上是紧密相连的。每个模块的功能都是按照在调研中搜集的资料进行编排制作的图2是系统的功能模图。
芦荟温室种植控制系统
报警模块
数据采集模块
湿度控制模块
温度控制模块
键盘显示模块
图2 系统功能模块图
六、进度安排
本课题的进度安排如表1所示。
表1 进度安排表
序号
名称
周数
起止时间
备注
1
需求分析
X周
2008.XX.XX~2008.XX.XX

2
方案论证
X周
…

3
硬件设计
X周
…

4
软件编码与调试
X周
…

5
总体联调
X周
…

6
撰写论文
3周
…

注：前5项共10周，根据课题不同自行安排
七、设备保障
已经具备下列设备保障毕业设计的顺利开展：
软件条件：开发工具AEDK-T598D；伟福6000；Protel99SE；
硬件条件：电脑一台；AEDK试验平台；伟福仿真器；示波器；万用表；焊接工具等。

参考文献
[1] 何立民．单片机应用文集．北京航空航天大学出版社，1994
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