第1页共43页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共43页第一章绪论1.1课题背景及意义在我国农业还处于传统阶段因此生产效率低、品质低且需人们付出的体力劳动量大，要想提高劳动生产率，提高农业产品的质量和产量，把人民从繁重的体力劳动中解放出来，就需要将传统的农业生产与现代的科学技术相结合，这就需要环境控制。环境控制工程能够大大的缩减农作物的生长周期，提高农作物的质量和产量，减少所需的人力，提高劳动生产率。农业大棚中农作物的生长受诸多因素的影响，比如空气温度、空气湿度、光照强度、土壤的湿度、空气中二氧化碳的浓度等等，目前我国农业大棚的管理主要是凭借人工经验，这样就使农业生产的效率得不到提高，严重的阻碍了农业生产的发展。因此，这就需要我们将传统的农业生产技术与先进的科技技术相结合，科学的恰当的控制影响农作物生产的各种环境因素，借用计算机来控制仪器对农业大棚内的环境进行控制，从而使大棚内的环境达到农作物生长所需的最佳条件，提高农作物的质量和产量。在我国对农业大棚的智能控制技术的研究还处发展阶段，特别是在将传统农业与现代的自动控制技术相结合这一方面的研究成果较少，因此研究一种成本低、操作简单、持久耐用的大棚环境智能控制系统对现在和将来都具有十分重要的意义。实现对大棚内环境的自动控制有以下社会和经济意义：（1）实现了农业生产管理的准确化。借用环境控制器对大棚内的环境进行实时检测，这与传统的简单的测量技术相比准确度高、可靠性高，工作人员借用这些实时准确的了解大棚内环境的状况，并且对相关的设备做适当的调节，这样就避免了由传统的检测技术所带来的检测误差、检测滞后等问题。（2）实现了农业大棚土壤灌溉的自动化。利用湿度控制器，通过固态继电器对土壤喷灌电磁阀进行控制，这样就避免了由传统的灌溉技术所带来的水资源浪费、所需劳动力大等问题，实现了对土壤灌溉的自动化。（3）实现了对农业生产管理的科学化。可以组建一个管理操作站，对几十个甚至上百个农业大棚进行集中管理，这样就可以对农业生产进行科学的管理和指导。从而提高农作物的质量和产量。（4）使人们从传统的繁重的体力劳动中解放出来，人们有更多的时间和精力从事其他的劳动，提高了劳动生产率。控制系统具有自动控制的功能，与传统的农业生产相比大大减轻了劳动强度。1.2大棚环境控制技术的三个发展阶段从国内外发展状况来看，可分为：（1）传统的手动阶段。可是最初阶段，大棚内的劳动者既是大棚内环境的传感器又是控制器，劳动者通过对农作物生长状况的观察，对室内环境的观察，凭借以往的经验做出相应的判断，对大棚内的环境进行人工调节。采用这种生产方式，农业生产率低且农作物的质量得不到提高。第2页共43页第1页共43页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共43页（2）现代自动控制阶段。计算机的普遍使用使大棚内环境的自动控制成为可能，计算机技术与现代控制理论相结合，自动调节和控制大棚内影响农作物生长的各种环境因素，达到作物生长所需的最佳值。（3）现代智能化控制阶段。智能化控制技术是自动控制技术与农业专家系统相结合，通过传感器对大棚内的影响作物生长的各种环境因素进行采集，结合农业专家系统的数据，做出相应的处理，进行自动的调节，实现农业生产的智能化控制。1.3本设计研究的主要内容本设计主要是对农业大棚内空气的温度、土壤的湿度进行采集、显示，与此同时给出越线报警，同时与PC机相连，控制执行机构做出相应的动作，实现对温湿度的自动控制。第3页共43页第2页共43页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共43页第二章系统总体设计2.1系统功能设计2.1.1设计思想（1）单片机核心处理。（2）设置温湿度的上下限，为了尽量减少所用的I/O端口采用独立式按键设置的方式。（3）测量温度使用DS18B20，直接输出数字信号，测量湿度时使用电阻式湿度传感器，输出的是模拟信号。（4）显示温湿度时，考虑到成本问题，采用数码管。（5）温度高时，步进电机正转开窗通风，达到要求时步进电机反转，...
