木耳培养环境自动控制系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

现代化农业生产中的重要一环就是对农业生产环境的一些重要参数进行检测和控制。例如：空气的温度、湿度、光照强度、二氧化碳含量、土壤的含水量等。温室环境与生物的生长、发育、能量交换密切相关，进行环境测控是实现温室生产管理自动化、科学化的基本保证，通过对监测数据的分析，结合作物生长发育规律，控制环境条件，使作物达到优质、高产、高效的栽培目的。传统的方法是用毛发湿度表、酒精温度计等进行人工测量，再对不符合的温度、湿度、光照度通过在温室大棚进行灌溉、降温、遮光等控制操作来调节，这种人工测控的方法费时费力、效率低、且无法保证测量的连续性，测量的误差大、随机性大，随意性强。为了克服以上几点不足，我们需要一种造价低廉，使用方便且测量准确的自动测控系统。

本课程主要研究了现代化农业生产中黑木耳这一菌类农作物的生长环境控制，黑木耳是一种营养丰富的著名食用菌。可食、可药、可补，有益气、充饥、轻身强智、止血止痛、补血活血等功效，还具有一定的抗癌和治疗心血管疾病功能。中国老百姓餐桌上久食不厌，有“素中之荤”之美誉，世界上被称之为“中餐中的黑色瑰宝”。黑木耳生产周期相对较长，对生长条件要求较高，现在环境控制问题己成为制约黑木耳生产的瓶颈。随着黑木耳生产规模的不断扩大，出现了不少问题，主要表现：首先新的栽培技术、管理方法和商品市场对黑木耳品质的高标准对生产用菌种提出了较高的要求；另一方面，由于黑木耳在生产过程中需要消耗大量木材，随着木材资源的减少和国家“天保工程”的事实，黑木耳栽培需要原材料来源锐减的问题凸显，这些问题都严重制约了黑木耳产业的快速发展。

为了提高黑木耳品质，促进黑木耳产业健康有序发展，有必要从源头上抓好黑木耳的菌种质量，提高黑木耳栽培的生长环境，促进黑木耳的生长，才能使黑木耳高效安全的生长。

2. 研究内容和预期目标

一、研究内容

1、根据网上查阅等各项指标等对木耳生长环境进行标准化。

2、利用单片机温度传感器湿度传感器以及光照传感器等硬件建立 木耳培养环境自动控制系统模型

3、将木耳生长环境自动控制系统接入matlab进行调试

3. 研究的方法与步骤

一、研究方法

本系统主要采用单片机系统的控制核心，由温室内的空气温度传感器、土壤湿度传感器、光照度传感器采集数据，经过模数转换后送入单片机，由单片机根据采集的数据做出相应的控制，例如通过控制继电器的开合，使换气风扇、滴灌设备、遮阳幕等设备的启动或停止，达到控制温室各项参数的目的。同时在外接的lcd液晶上显示实时参数 ，便于观察。外接的键盘可以设定系统控制的温度值，以满足不同条件下对温度的不同要求。利用检测电路可以对生长环境的温度、湿度、ph值、光照等参数进行检测，经传感器换后送到单片机。应用单片机进行数据处理分析和控制输出，能够自动将环境里的温度、湿度、光照等显示在液晶屏上。

4. 参考文献

[1] 51单片机项目教程，吴险峰编。人民邮电出版社，2016。

[2]88例学会51单片机，王建，宋永昌编。中国电力出版社，2014。

[3] 新概念51单片机c语言教程（第二版），郭天祥著。电子工业出版社，2018。

5. 计划与进度安排