大连民族大学2016年度大学生创新创业
训练计划创新训练项目申报书
学 院： 信息与通信工程学院 项目名称： 智能温室大棚系统 负 责 人： 齐思婵 指导教师（组）: 李婷
项目负责人邮箱: 18842685745@163.com 项目执行时间： 2015年12月至2016年11月
项目名称 项目所属领域 智能温室大棚系统 智能农业领域 （ √）多民族互嵌式团队项目;（ ）民族地区特需研究项目;（ ）跨专业、跨年级组队的综合性、设计性、创新性的研究项目;( )学生自主发明、创作、设计的能够解决社会热点问题（节能减排、技术创新等）的研究项目;( )以校企合作企业方工程技术人员为指导教师的项目;（ ）依托指导教师科研基金项目由学生或学生团队独立开展的子课题研究项目;（√ ）以应用型为主，具有一定市场价值和可行性的项目;( ) 其它类别 2015 年 12 月 至2016 年 11 月 民族 蒙古 汉族 汉族 蒙古 汉族 年级 专业 学号 联系电话 E-mail 申报类别 (可多选) 项目起止时间 负责人姓名 齐思婵 杨时萌 于倩 宝元 宋远宁 姓名 所在单位 联系电话 14级 通信 2013250510 18842685745 18842685745@163.com 14级 通信 2014136222 18841139596 14级 通信 2014136225 18340812109 14级 通信 2014136202 18340813104 14级 通信 2014136214 15149189177 民族 汉 职务/职称 2459391032@qq.com 370619323@qq.com 1349066617@qq.com 2523265952@qq.com 讲师 项目组主要成员责任指导教师 李婷 大连民族大学信息与通信工程学院 13125482546 E-mail Liting@dlnu.edu.cn 主持人相关 经历简介 熟悉掌握C语言基础，并且正在学习单片机最小系统，也学习了一些硬件知识。完整的学习了51系列并熟练的掌握了各个模块的使用。学习了汇编语言，maltlab掌握了软件调试。课外自行学习了keil uvision4软件，stc-isp烧录软件，multisim仿真软件，学习了焊接技术，可以自己动手焊接，硬件制作等。学习了数电与模电知识。对电路有一定的了解。对本项目完成有一定帮助。 所有成员经大一、大二学习了C语言，Matlab，单片机原理与技术，模拟电子技术，数字电子技术；课外自行学习了keil uvision4软件，stc-isp烧录软件，multisim仿真软件，protues仿真软件，大一也在课外学习了一款51单片机，可以进行程序学习与编写，硬件方面大二进行了焊接技术实习，具备了一定的焊接能力。 项目团队成员相关经历简介 导师（组）指导学生经历情况 导师（组）对本项目支持情况 李婷老师多次指导学生课程设计、毕业设计，并指导学生参加过微机化产品设计大赛、大创项目等，曾指导省级大创项目1项，对软件和硬件两方面都有丰富的经验。 可以为本项目提供软硬件设计等各方面的支持和指导。 一、项目简介（申报项目的目的和主要工作内容，500字左右） 随着现代农业科技的发展，大棚种植已经发展的较为智能化，且大棚种植已经是我国农村的重要产业，是农民的主要经济来源。传统的温室大棚控制是在大棚内部设臵温度计、湿度计、光照值等设备以直观的了解温度、湿度和光照等情况，普遍以人工操作为主，进行补光、洒水、通风。如今蔬菜大棚的迅速增多，人们对其性能要求也越来越高，特别是为了提高生产效率，对大棚的自动化程度要求也越来越高。由于单片机及各种电子器件性价比的迅速提高，使得这种要求变为可能。当前农业温室大棚大多是中、小规模．要在大棚内引人自动化控制系统，改变全部人工管理的方式，就要考虑系统的成本，因此，针对这种状况，结合郊区农户的需要，设计了一套低成本的温湿度自动控制系统。该系统采用传感器技术和单片机相结合，采用485接口进行通讯，实现温室大棚自动化控制。 如今的生活中基于单片机的产品开发越来越受人青睐，单片机广泛的应用于工业控制、尖端武器、通信设备、信息处理、家庭电器和办公设备等，且单片机功能强大、体积小、造价低、控制方便。本课题主要围绕单片机而设计的温室大棚的控制系统，以提高农业工作的方便度。 其主要工作内容为： 1、进行温湿度控制系统的整体研究与设计。 2、利用数字温湿度传感器DHT11测量大棚内的温湿度。 3、通过采集温度及湿度值，准确的判断标准值与当前值之间的差异，及时的启动报警装臵（报警灯及提示音）进行报警，并进行调节。 4、利用NRF2401无线模块实现数据的传输与接收。 二、已有工作基础 1、与本项目有关的研究积累和已取得的成绩 1）大致了解STC89C52单片机、定时器、计数器等相关内容。 2）了解了传统的农业大棚情况。 3) 我们掌握了单片机最小系统的基础，有部分相关资料。 4）本项目组的相关人员，对keil，C语言知识有一定的了解。 5）具有焊接基础能力。 6）成员每人都有一台计算机，对所需模块有一定的认识与了解。 7）具有许多网络资源，与传统智能大棚的技术基础。 8）网上有许多相关论文基础。 9）硬件实验条件具备，所需软件编程环境安装完备并可正常使用。 10）有校内指导教师进行指导。 2、已具备的条件，尚缺少的条件及解决方法 1）硬件实验条件具备，项目组成员人手一台计算机。 2）开发所需软件编程环境安装完备并可正常使用。 3）技术条件具备，项目组成员对此项目兴趣浓厚。 4）已经学习了相关的知识，并进行了初步的研究。 5）团队合作力强，项目组成员配合默契。 6）进行实地考察。 7）查阅更多的资料，深入了解各模块应用与调节。 8）缺少硬件材料，与一些模块具体知识储备。 9）系统可能有一些问题。 10）需要调试与修改。 三、项目方案（计划、技术路线、人员分工等） 计划阶段 查阅关于现代已有的智能农业大棚的相关资料以及单片机，无线，感应器等的相关资料。分析产品经济市场存在的缺点和国外智能大棚价格昂贵及难以普遍的原因，集思广益想出独有的方案，讨论原理应用及可行性，提出主要的应用算法和应用程序，确定采用的技术路线。 开发阶段 简略绘制出成品的模块框图和产品的整体结构草图，再将模块细化分出主要应用的软件和硬件。由各分工人员商讨确定后分别对其进行软件的编程调试和硬件的制作、搭建和焊接拼装。 调试阶段 将编写好的程序用仿真软件进行仿真，修改确认无误后下载进入硬件中，查看结果是否和预期相符，并进行微调，分析数据和现象减少可能出现的误差。 技术路线 单片机模块AT89S52设计：此款单片机低功耗，高性能，具有如下功能：8K字节Flash，256字节RAM，32位I/O口线，定时器，数据指针，三个计数器，中断系统，串行口、晶振及时钟电路。本系统利用单片机的各类功能控制整个系统。 温湿度传感器模块DHT11设计：此传感器应用专用的数据模块采集技术和温湿度传感技术，传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与单片机相连接。校准系数一程序的形式存在OTP内存中，以便于校准系数的调用。利用单限制串行接口进行连接处理，并由主机发送起始信号，控制整个模块。 无线传输模块nRF2401设计:nRE2401是一款新型单片射频收发器件，发射数据时，将其调至发射模式，发射后立即进入接收模式，接收数据后进行处理，由此控制通风或加热，单片机可通过SPI口访问2401的寄存器进行工作。 液晶显示装臵1602设计：为字符型模块，第一行显示湿度，第二行显示温度。 报警系统设计：当温度和湿度高于目标上限或低于目标下限时启动报警系统（红灯亮，蜂鸣器响），并将结果以无线进行通信。 人员分工 硬件方面由宋远宁同学与宝元同学重点突破，搭建基本结构，焊接各模块的电路，设计各模块的相互组合与连接。两位同学对硬件方面较为熟悉，比较擅长硬件的组装。 软件方面主要由齐思婵同学、于倩同学和杨时萌同学进行编写调试。整个系统可分为单片机模块，无线模块，温湿度感应模块，报警模块，温湿度调节模块。 在具体的实践中，大家一起学习研究，各模块之间可以相互交流，以完成目标。