2015届毕业生 毕业论文
题 目: 温室中光照度的实时检测及自动控制系统
院系名称： 电气工程学院 专业班级： 电气F1101 学生姓名： 学 号： 指导教师： 教师职称： 讲师
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摘 要
温室大棚技术是近年来逐步发展起来的一种资源节约型高效设施农业技术，在现代农业生产中已得到广泛的应用，对现代农业生产具有重要的作用。它突破了传统农业种植受地域、季节、气候、自然环境等因素的限制，为农作物提供了适宜的生长环境。而光照作为植物生长的三大要素之一，是农作物制造养分的必要条件，也是形成温室小气候的主导因素。因此，使用光照度计对温室大棚里的光照度进行测量是十分重要的。
针对这一问题，本论文采用PWM调光技术，完成了温室中光照度的实时检测及控制系统的硬件电路和软件程序的设计，并用Proteus软件进行了模拟仿真，并做出了实物模型。通过对本设计系统进行检测，测试结果表明，该系统运行稳定，测量精度高，不仅实现了温室大棚中光照度的测量的需求，还能对温室内光照进行有效的监控。
关键词：温室 光照度检测 光照度控制 STC89C52 PWM
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Title The illuminance of the real-time detection and automatic Control system in greenhouse
Abstract Greenhouses technology is a kind of resource saving efficient facilities agriculture technology developed gradually in recent years, which has been widely used in modern agricultural production and plays an important role in modern agricultural production. It breaks through the limit of traditional farming in region, season, climate, natural environment and so on, and provides the appropriate growth environment for crops. Lighting as one of three main factors for plant growth, is the necessary condition for crops to produce food, and is the dominant factor of formation of greenhouse microclimate. Therefore, the use of light meter to measure the light in the greenhouses is very important. In order to solve this problem，this paper completed the design of the hardware circuit and software program about the light real-time detection and control system in greenhouse by adopting the PWM dimming technology, had run the simulation with Proteus, and made a physical model. By testing this system, the test results show that the system runs stably and high measuring accuracy. It not only has realized the requirements of measuring light in greenhouses, but also can process the effective monitoring of light inside the greenhouse. Keywords greenhouse；illuminance detection；illuminance control；STC89C52； PWM
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目 录
摘 要 ............................................................................................................................................. I 1 绪论 .......................................................................................................................................... 1 1.1 课题研究的背景及意义 ................................................................................................... 1 1.2 国外研究现状 ................................................................................................................... 2 1.3 国内研究现状 ................................................................................................................... 2 1.4 本设计主要内容 ............................................................................................................... 3 2 方案分析 .................................................................................................................................. 5 2.1 光照传感器的方案分析 ................................................................................................... 5 2.2 调光方式的方案分析 ....................................................................................................... 5 3 硬件设计 .................................................................................................................................. 7 3.1 硬件选型及电路设计 ....................................................................................................... 7 3.2 版图设计 ......................................................................................................................... 12 4 软件设计 ................................................................................................................................ 13 4.1 软件流程图 ..................................................................................................................... 13 4.2 程序调试 ......................................................................................................................... 13 4.3 仿真分析 ......................................................................................................................... 15 结论 .............................................................................................................................................. 18 致谢 .............................................................................................................................................. 19 参考文献 ...................................................................................................................................... 20 附录：程序代码 .......................................................................................................................... 22
III
1 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
农业是国家重要的支柱产业之一，我国作为世界第一农业大国，农业生产在我国经济建设和社会发展中占有举足轻重的地位。良好的气候与生态环境条件是农业发展的重要保障，而我国幅员辽阔，气候和生态环境条件相对恶劣，制约了农业的发展。温室技术的出现为农作物的生长提供了适宜的生长环境，提高了农作物的产量，促进了农业的高效持续发展。
温室是一种可以为植物的生长创造最佳条件的场所，它可以改变植物的生长环境，使植物免受外界恶劣气候的干扰。它以采光覆盖材料作为全部或部分结构材料，可在冬季或其他不适宜农作物生长的季节栽培作物。建造温室的目的就是为了创造出一个人工气象环境。在这个环境中，我们可以模拟出适于作物生长的气候条件，消除那些对作物生长不利的影响。没有了外界气候的制约，作物便能快速生长，这样就能缩短生长周期，提高产量，以此来获得可观的经济效益。
温室技术是利用温度、湿度、光照度、CO2等传感器来获取各项环境信息，并通过微控制器对数据进行分析、处理，同时根据作物生长的规律和特点，对温室的温度管理系统、光照管理系统等设施实施控制，来改善作物生长的环境条件，创造出适合其生长的环境条件，从而达到提高产量和质量，进行大规模生产的目的。
相比于国内，国外的温室生产要早很多，在作物产量、生产技术和管理水平上都比国内要高很多。但国外的温室构架和控制管理，适应当地的地理环境，不能完全适应我国的情况。我国地域广阔，南北气候差异大，导致各地温室构架和控制也不一致。由于起步较晚，发展时间短的原因，我国温室技术的现代化管理水平不高，而且在温室环境监测和控制技术方面也急需改进。如何将先进的测控技术和温室环境因子测控有机结合起来，是温室研究的一个重要方面。本课题就是在这样的大背景下提出来的。
光照是农作物生长发育的关键条件之一，也是温室环境因子中的一个重要因素，直接影响农作物的产量和品质。对温室作物来讲，光照主要有两个方面的作用：一是利用光合作用为作物提供能量，二是为温室的微型气候环境来提供能量。但是如果光照过强，会促进水分的蒸发，严重的话将会灼伤叶面，而光照过弱的话，将不
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