单片机教室灯光控制开题报告

第一篇：单片机教室灯光控制开题报告

开题报告

毕业设计题目：基于单片机的教室灯光自动控制器设计 学生姓名： 指导教师：

一 本课题研究的目的和意义：

如今社会的飞速发展，人们的生活水平也不断提高，然而电能就显得尤为重要，也导致用电负荷的加剧，同时也有了世界电能源危机，电能源缺乏已成为世界所面临的严峻问题。而此问题对于我国来说尤为严重。基于此原因我设计一套教室日光灯自动控制系统。由单片机实现灯光节能的控制，从而达到节电的目的。

目前教室灯光的管理尤为缺乏和不善，依然是传统式的人工管理。如今的校园里有这样的一种情况，教室里空无一人灯却依然亮着，或者是光线充足时灯也依旧点燃，教师灯光自动控制器的作用就是节能，有了这样的系统我们就能节约大量的能源。通过光线人数的确定自动控制教室需要开灯的数量，从而解决教室用电浪费的问题。二 国内外研究现状：

今世界性能源危机已经来临，各国都在着手解决此问题。开发新能源是解决能源危机的一种方式，然而怎样节能也是首要任务，很多能源是不可再生的，合理安排有限的能源是世界各国都在研究的内容。电是人类生活中不可缺少的，电能的节约也尤为重要，世界各大国家都在研究怎样节约电能，很多国家都取得了一定成绩。我国在这方面也有研究，成绩也是有目共睹的，由于价格的因素在教室灯光中还没有普及。本研究是应用单片机设计一套教室灯光控制系统，从而解决教室电能浪费的情况，让电危机得以解决。三 拟采取的研究路线

阅读相关资料，了解基本内容，先进行总体分析，再具体操作，分析后作调整，最后总结完成论文，准备答辩。四 进度安排

完成开题报告，外文翻译，查找资料 ——（第一周 —— 第四周）

总体方案的设计 ——（第五周 —— 第六周）3 硬件部分的处理 ——（第七周 —— 第十周）4 软件编写以及调试 ——（第十一周 —— 第十三周）5 撰写论文 ——（第十四周 —— 第十五周）6 制作ppt准备答辩 ——（第十六周）

第二篇：基于单片机的教室灯光控制设计开题报告1

天津职业技术师范大学

Tianjin University of Technology and Education

毕 业 设 计 开 题 报 告

基于单片机的教室灯光控制设计

学 院：

自动化与电气工程学院

班 级：

自１4０3

学生姓名：

指导教师：

职 称：

副教授

2018 年 12 月 18 日

毕业设计开题报告

课题题目 课题来源 成果形式

开题报告内容（可另附页）见附页

基于单片机的教室灯光控制设计 科技创新

是否实做 ■

毕业设计 ■ 毕业论文 □

指导教师意见（课题难度是否适中、工作量是否饱满、进度安排是否合理、工作条件是否具备等）

指导教师签名：

年 月 日

专家组及学院意见（选题是否适宜、各项内容是否达到毕业设计（论文）大纲要求、整改意见等）

专家组成员签字：

教学院长（签章）：

年 月 日

基于单片机的教室灯光控制设计

一、研究的目的：

随着社会经济和科学技术的发展，人们的生活水平也不断提高，导致用电负荷的加剧，又由于世界性的能源危机，能源缺乏已成为世界所面临的严峻问题。而此问题对我国来说尤为严重。随着各类大、中专院校的扩招，教室的扩建，教室照明的需求也越来越多，而教室照明的管理不到位，往往造成电能的巨大浪费，这样，提高教室用电效率就成为首要考虑的问题。目前对灯光的智能控制，国内外己经开始采用，但对教室灯光的控制，尤其是我国教室灯光的智能控制尤为缺乏和不完善，依然是传统式的人工管理。各类大、中专院校不断扩招，教室不断扩建，教室的用电负荷不断加大，教室用电管理不善，造成学校电能浪费，经济损失，这种的浪费与当今的节约能源理念相违背。再者，现代自动化程度不断提高，计算机技术的普及，灯光的管理也在朝着自动化、智能化方向发展。例如楼道灯光的自动控制等等。所有这些使得教室灯光控制也应该朝着智能的方向发展。于是，开发简便、实用的教室灯光控制系统便具有重要的现实意义。

二、国内外研究的历史和现状简述：

世界各地发电的主要原料是煤炭、石油和天然气，而丹麦在能源利用方面的成功经验提供了很好的借鉴。从1974年以来，尽管丹麦国民收入增长了50%，丹麦总的能源消费量并没有增加。丹麦是经济合作与开发组织（OECD）成员国中能源消耗量和国民收入比值最小的国家。他们不断地提供一些节能供热系统，例如丹麦热电同供热电厂(CHP)，而且，他们尽可能的有效利用资源。这样，他们的能源使用总效率达到了90%。丹麦政府很重视住房空间用电的节能，并设立了对新建房屋节能的诸多要求。数据显示，居民入住有节能装置的房子时，他们要支付比没有节能方案房屋高出8%的费用。其节能项目经验在欧盟国家中广为流传。还有，欧司朗一斯维尼亚公司不断的推出新型高输出的荧光灯，节约6%的总系统功率，并具有更高福建农林大学硕士论文的光通量和平均光通量。飞利浦照明公司推出的陶瓷金卤灯代替过去的卤钨灯，可节能60%的电能。种种迹象表明世界各国都在采取不同方式来节约能源，节约电能。

中国经济持续多年的高速发展让能源问题日益突出。虽然我国能源总储量不低，但由于我国人口众多，所以人均储量少，单位产值的能耗是发达国家的3一10倍。能源问题已成为制约我国国民经济发展的关键问题。从环境和自然资源角度出发，能源问题也是我国长期可持续发展战略中一个关键因素。此外，能源问题不仅关系经济发展和环境生态，在特定情况下还会对社会稳定有很大影响。鉴于能源问题的重要性，我国在绿色照明工程新闻中发布，绿色照明工程未来五年间将在公用设施、宾馆、商厦、居民住所等全国建筑物中推广1.5亿只节能灯，节电290亿度电。上海、河北等一些地方采取政府对节能灯大宗采购每只补贴3至4元的方式进行推广。从普通白炽灯到高效节能灯，使我国的电光源产品结构逐步向节电型转变，荧光灯与普通白炽灯的比例由1995年的1:6.25上升到目前的1:1.5。目前，我国照明用电约占社会总用电量的12%，采用高效照明产品代替传统的低效照明产品可节电60%到80%。奥运会期间举世瞩目的北京的奥运厂馆“水立方”，通过采用大量的节能灯具，装备新技术，通过增强透光性白天可节约照明能耗50%。

目前国内各类院校中，由于同学们的自觉节能意识普遍薄弱，在白天光线足够强时也开灯，课上完离开教室后灯还亮着的现象普遍存在；而且，节能规划极为欠缺，教室的灯光控制由管理人员手工代替，教室极多，管理人员要挨个管理，这样就造成不必要的电能浪费和经济损失。再者，近年来院校不断的扩招，教室不断的扩建，若没有改进教室的用电管理设备，那么用电负荷将可想而知，浪费的电能就更惊人了。

基于以上种种原因，提高教室用电效率就成为学校节能的重要且主要的措施之一，因此节能技术的重要手段之一就是教室智能灯光控制系统的设计无疑就成为其中一项重要课题。

三、毕业设计的主要研究内容：

本设计的教室灯光控制分为自动控制和强制控制两种状态，自动控制主要采用AT89C51单片机作为主控芯片，通过红外热释电传感器检测人体信号，光敏电阻检测环境光的光线强度。当检测到晚上光线暗又检测到人体信号时，单片机通过灯光控制电路控制220V白炽灯发光，如果2分钟没有人体信号或者光线强的时候，灯光控制电路关闭白炽灯，从而达到一个节能的效果。时钟定时模块控制时间当晚上10点时，蜂鸣器报警提醒马上熄灯，若无人转换开关至强制控制模式则10分钟后熄灯。强制控制模式用机械开关控制灯光。

四、毕业设计进度安排（按周说明）：

第一周至第二周 ：进行相关信息与知识的搜集，查阅大量资料。第三周至第四周 ：确定设计方案，完成开题报告。

第五周至第八周：对相关知识进行整理，并设计电路原理图。第八周至第十周：制作教室灯光控制，并进行调试和检测。第十周至第十二周：进行毕业设计总结，开始撰写毕业论文。

五、主要参考文献：

[1]余发山.《单片机原理及应用技术》[M].中国矿业大学出版社，2003.12 [2]文艳,谭鸿.《Protel 99 SE 电子电路设计》[M].机械工业出版社，2007.1 [3]周明珠.无触点开关在控制中的应用[J].《现代电子技术》,2002,4(1)[4]赵玉安.人体热释电红外传感器介绍[J].《中国电子制作》,2006,9(1)[5]俞海珍，李宪章，冯浩.热释电红外传感器及其应用[J].《电子照明技术》,2006.7(1)[6]曹巧媛.《单片机原理及应用》[J].电子工业出版社，1997 [7]谢晓军.红外遥控技术在付费率电度表中应用[J].《电测与仪表》，1996.4(1)[8]吴可久.8031单片机在遥控解码方面的应用[J].《电子技术》，1993.2 [9]张友德等.《单片机原理应用与实验》[M].复旦大学出版社，1992 [10]王幸之.《单片机应用系统抗干扰技术》[M].北京航空航天大学出版社,2001.1 [11]张萌,和湘,姜斌.《单片机应用系统开发综合实例》[M].清华大学出版社,2007.7 [12]姜海涛,岳继光.实时时钟电路及其通用程序的开发[N].《保定师范专科学校学报》.2004.2 [13]基于单片机的LED室内照明控制系统[J].缑新科,王娟.工业仪表与自动化装置.2013(01)[14]LED照明智能控制系统设计[J].王希娟.制造业自动化.2010(15)[15]热释电传感器原理与应用[J].李建.传感器世界.2005(07)[16]教室照明的经济分析及节能措施[J].张艳雯.岳阳师范学院学报(自然科学版).2001(02)[17]基于单片机的教室灯光自动控制器的研究[D].陈晶.福建农林大学 2007

第三篇：开题报告-基于单片机的风扇速度控制设计

开题报告

电气工程及自动化

基于单片机的风扇速度控制设计

一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义

单片机因其体积小，抗干扰能力强、而且使用灵活方便，成本低等特点，它的应用范围非常广泛，尤其是他强大的面向控制能力，已深入工业控制、军事装置、家用电器等各个领域，应用前景十分广阔。单片机按照应用的系统结构不同，可分为总线方式和非总线方式。采用总线方式的应用系统多属于较复杂的系统，比如智能仪表、工控系统、检测系统等。非总线方式的应用系统多属于小型控制。按照应用范围的不同，可分为通用型和专用型。

目前我国普遍采用4位、8位或16位，对于单片机还处于低档的应用，而对于那些宏单片机、DSP等高档的应用还是空白。而国外很多公司都推出了自己的单片机系列，如Intel公司推出的MCS-96/196系列，Rockwell公司的6501、6502，日立公司的H8/3048系列等。目前单片机的应用领域有以下四大领域：一是家用电器业。单片机个传统的机械产品结合，构成新型的机、电、仪一体化产品，如洗衣机、电脑空调机等。二是通讯行业。最有代表性的就是手机。三是智能仪表应用。单片机的体积小、成本低、控制力强等特点，使仪器仪表重量大大减轻，又有很高的性价比，如数字式RLC测量仪。四的在计算机外设中的应用。如在接口中采用单片机进行控制管理、数据采集、多路分配管理等。

我国在将来很长的一段时间里，8位单片机还将是主流产品，因为8位单片机很好用，有丰富的功能，现在无论是国内还是国外，都还是以8位为主。4位单片机由于功耗较低，在国内也有一定的市场比例。目前世界各国的单片机发展各有不同。美国单片机的发展趋势主要是从8位到16位和DSP过度，欧洲等国家单片机主要应用于工业，因此仍以8位为主，主要以功能和运行速度的发展为主。我国对于单片机的需要目前主要是家电类等消费品为主，8位单片机有很大的市场分额和发展空间。国内也急需这方面的人才。

尽管单片机的发展迅速，其发展方向不外忽以下几点：一是微型单片化。现在的产品普遍向小型化、轻型化发展，就需要单片机在在原有的多功能、低功耗的前提下，集成更多的元件，如看门狗（Watchdog）、LCD控制器等。随着半导体技术的发展，片上系统（SOC）的发展前景很好。二是低功耗CMOS化。现在单片机的功耗普遍在100mW左右，许多生产厂家采用CMOS工艺，使单片机更适合在电池供电场合，今后也是单片机发展的主要趋势之一。三是大容量、高性能化。随着CPU的发展，单片机的处理数据能力大大提高，内部时序也加以改善，ROM的存储容量也大大提高，又加入了低噪声技术，加强了中断、定时控制。四是在接口方向的发展。现在许多新型单片机的接口，从类型和数量上有了很大的发展，如有些可以直接驱动液晶显示管LCD、有些可以直接输出大电流和高电压等。

21世纪是“数字化”的时代，单片机的发展有着翻天覆地的变化，各种型号、功能的单片机应用于人们生产和生活中的各个领域。单片机的发展逐渐取代了由传统模拟电路作为电机的控制器，因此单片机在家电方面的应用已经十分普遍，比如电风扇、洗衣机、空调等。+电动机是将电能转换成机械能的机电装置。1821年英国科学家法拉第首先提出电动机原理。1834年，德国的雅可比第一个发明了直流电动机。1879年，西门子公司用直流电动机驱动电车。1888年发明家特斯拉发明了交流电动机。1902年瑞典的工程师丹尼尔森首先提出同步电动机构想。至今为止，电动机发展迅速，电机理论、设计及制造工艺得到逐步的完善和提高，广泛应用与现代的各种机械生产领域。如在机械制造工业、轻重型制造工业、运输行业、农业生产等各个领域，电动机以不同的种类和功能发挥着重要的作用。可以这么说，电动机的出现使社会生产力大大提高，促进了社会的发展。

随着时代的进步和科技的发展，电机调速系统在工农业生产、交通运输以及日常生活中起着越来越重要的作用，因此，对电机调速的研究有着积极的意义.长期以来，直流电机被广泛应用于调速系统中，而且一直在调速领域占居主导地位，这主要是因为直流电机不仅调速方便，而且在磁场一定的条件下，转速和电枢电压成正比，转矩容易被控制；同时具有良好的起动性能，能较平滑和经济地调节速度。因此采用直流电机调速可以得到良好的动态特性。由于直流电动机具有优良的起、制动性能，宜与在广泛范围内平滑调速。在轧钢机、矿井卷机、挖掘机、金属切削机床、造纸机、高层电梯等领域中得到广泛应用。近年来交流调速系统发展很快，然而直流控制系统毕竟在理论上和在时间上都比较成熟，而且从反馈闭环控制的角度来看，它又是交流系统的基础，长期以来，由于直流调速系统的性能指标优于交流调速系统。因此，直流调速系统一直在调速系统领域内占重要位置。

选取本课题的意义在于单片机的发展极为迅速，以其独特的结构和性能，渗透到各个领域，产生了极大的影响。研究单片机、学习单片机，是社会发展的必然趋势，单片机有着其广阔的发展空间和社会价值。通过研究用单片机远程发射红外线来控制电动机的转速，从而达到控制风扇速度控制，能使使用者操作起来更加方便。

二、研究的基本内容，拟解决的主要问题：

1、单片机主芯片的选择；

2、电机控制系统设计；

3、遥控器的设计；

4、用数码管显示档位；

5、PWM的产生；

6、按键开关的设计。

三、研究步骤、方法及措施：

1、学校提供硬件材料、有关工具器件和实验制作场所；

2、查阅大量的相关资料和书籍；

3、与同类的论章进行对比，完善自己的设计思路；

4、系统的总体方案设计：发射部分和接收部分；

5、系统硬件电路的设计；

6、系统的软件设计

7、论文的修改及润色。

四、参考文献

[1]

张俊.单片机的发展与应用[J].北京：电子制作,1997:40-50.[2]

於丹.春风化雨芽将萌——谈我国单片机的发展[J].北京:微电脑世界,1998:9-13.[3]

张俊漠.单片机的发展及应用现状[J].北京:电子世界,2001:3-5.[4]

杨靖.用单片机控制的直流电机调速系统[J].广西：机床电器,2008.11:

45-47.[5]

楼然苗.胡佳文.李光飞,等.51系列单片机原理及设计实例[M].北京:高等教育出版社,2004.[6]

蔡美琴,张为民,何金儿,等.MCS-51系列单片机系统及其应用[M],第二版.北京:北京航空航天大学出版社,2010.

第四篇：内部控制开题报告

内部控制开题报告 一、文献综述（一）国内研究现状 我国对内部会计控制现状的研究，理论界的观点比较鲜明，主要包括以下五个方面：

1.内部会计控制意识淡薄 杨晓莲、张沛渠在《浅析企业内部会计控制存在的问题及对策》(2005.6)中指出企业管理当局对内部会计控制的意识淡薄，缺乏建立和完善本企业内部会计控制的内在动力。主要表现在以下方面：

（1)思想上的重视程度不够。吴明在《谈中小企业内部会计控制的问题及对策》(2011.2)中认为部分中小企业领导者缺乏现代企业管理经验，对企业实行粗放式管理，没有指定成文的内部会计控制制度，使内部会计控制制度形同虚设。

（2)对内控的理解偏颇，认识不足或不全面，缺乏主动性。张劲松在《浅论我国企业内部会计控制的存在的问题及对策》(2006.11)中认为企业内部会计控制意识淡薄主要体现在企业的负责人和员工对内控根本不了解。张锦在《企业内部控制的症结与对策》(2006.10)中则作了进一步的补充，在实际工作中，人们常犯以内部会计控制代替全面内部控制，以控制活动代替控制五要素的错误。

2.内部会计控制制度不合理 马艳秋在《企业内部会计控制存在的问题、原因及对策分析》(2007.3)中提出有些中小企业虽建立了相关的内部会计控制制度，但总体来看仍缺乏科学性与连贯性，致使会计控制难以发挥其应有的功效。违规违纪行为发生后才设法解决，导致内控成本较高，收效甚微，使会计控制失去效力。重视钱财等有形资产的控制，而忽视人员素质、信息等无形资产的控制，给企业带来巨大损失，使会计控制不能全方位发挥控制作用。职责为划分不明确，导致不能及时准确地追究责任以进行有效处理，从而影响会计控制的执行效果。

3.内部会计控制制度执行不力 张劲松(2006.11)认为企业内部会计控制制度重在执行，可是有的企业内部会计控制制度是为了应付财政、审计等部门的检查，使内部控制制度流于形式，失去了应有的刚性和严肃性，是企业内部管理失控。同时吴明(2011.2)指出内部会计控制制度的执行包括财务信息的处理、各控制环节的落实及对内部会计控制的监督三方面。然而，部分中小企业会计机构与会计人员的设置不符合会计规范；

建账不规范，会计核算常有违规操作；

会计人员素质低下，不懂核算。

4.内部会计控制缺乏有效的监督机制 曾玲在《我国中小企业内部会计控制的相关问题分析》(2009.9)中指出由于中小企业的特殊性，我国虽已形成包括政府监督和社会监督在内的企业外部监督体系，但其效果却不尽如人意；

而中小企业因考虑成本费用等因素，极少设立内部审计部门，导致内部监管不力。郭晓艳在《论我国中小企业的内部会计控制》(2011.12)中提出中小企业的内部会计控制，最关键还在于监管工作的开展，这主要由内部审计部门进行监督并协助企业营造利于进行“软控制”的环境。

5.会计人员整体素质偏低 胡敏在《当前企业内部会计控制的必要性及存在的问题分析》(2006.8)中指出当前管理人员和财务人员业务水平不高。企业管理人员和财务人员计算机水平不高，文化素质偏低。同时刘艳《中小企业内部会计控制问题与对策》(2012.1)中阐述了中小企业财会人员的思想教育、业务培训跟不上，一些根本不具备从业资格的人员混进财会队伍，思想素质差，业务一知半解，更谈不上内部控制制度的运用。

目录 摘要..............................................................3 一、企业内部控制概述.............................（一）企业内部控制的基本内涵..................（二）企业实施内部控制的主要内容..............（三）企业实施内部控制的重要意义................................2 二、当前企业内部控制存在的问题...................（一）内部会计控制意识淡薄....................................3（二）内部会计控制制度不合理..................................3（三）内部会计控制制度执行不力................................3（四）内部会计控制缺乏有效的监督机制..........................3（五）会计人员整体素质偏低...................................3 三、企业内部控制的有效对策.......................（一）加强内部控制意识........................（二）合理设置控制内控制度并加以优化..........（三）加强内部控制执行力度......................................4（四）设立企业内部监督机制并确保实施...........................4（五）加强企业会计人员的素质提升和业务知识的培训..............4 参考文献...........................................................5 致谢..............................................................6 参考文献：

[1]铁亮，田中禾.美国内部控制理论发展研究[J].财会通讯，2010，(10).[2]COSO.Internal Control-Integrated Framework[S].1992.[3]Auditor Standards Committee of AICPA,SAS No.29,Consideration of the internal Control Structure in a Financial Statement Audit,New York,1958.[4]财政部会计司.内部会计控制规范[M].北京：经济科学出版社，2010.[5]杨晓莲，张沛渠.浅析企业内部会计控制存在的问题及对策[J].齐鲁珠坛，2005,(6):47—48.[6]吴明.谈中小企业内部会计控制的问题及对策[J].现代营销（学苑版），2011，(2): 45.[7]张劲松.浅论我国企业内部会计控制的存在的问题及对策[J].集团经济研究,2006,(32):302.[8]张锦.企业内部控制的症结与对策[J].现代企业，2006，(10).[9]马艳秋.企业内部会计控制存在的问题、原因及对策分析[J].商业经济，2007，(3).[10]曾玲.我国中小企业内部会计控制的相关问题分析[J].会计之友，2009，(7).

第五篇：基于单片机的环境监测系统开题报告

本科毕业论文（设计）开题报告 姓名

学号

所在专业

电子信息工程

论文（设计）题目

基于单片机的环境监测系统

选题的目的和意义：

随着电子技术的迅猛发展，环境监测的方法也不断改进，尤其是以计算机系统为基础的环境监测手段更加方便、快捷，广泛适用于农业温室控制和日常家庭生活等。随着社会的不断发展，人们对农产品的需求越来越高，传统能也生产方式已经远不能满足社会的需要，而随之诞生的现代农业技术愈来愈受到人们的青睐，温室大棚就是其中一种。我们知道，农作物的生长受到光照、温度、湿度和压强等多重因素的共同作用，而温室可以借助计算机系统模拟植物生长的气候条件，提供最佳的生长环境以避免因外界恶劣气候等不利因素的影响，进而提高农作物的产量。此外，室内空气质量对人们的日常生活也产生了重要影响，适宜的温湿度能给人舒适感，而有害气体的散发却严重损害人体健康。因此，如何控制室内温度、湿度、气压等影响空气质量的因素显得至关重要。而传感器技术的发展为我们解决这个问题找到了突破口，我们可以运用单片机配合传感器实时采集环境数据并进行处理实现 自动控制。

文献综述（国内外研究现状、研究方向、进展情况、存在问题等，并列出所查阅的主要国内外参考文献，要求3000字以上）：

1、国外研究现状、研究方向及发展趋势

国外对于环境监测技术的研究较早，就温室控制而言，始于20世纪70年代。从组合仪表，采集、记录、控制待监测地信息到80年代末的分布式控制系统再到目前正在研发当中的基于计算机的数据采集的综合控制系统。历经四十多年的发展，环境监测测控制技术日新月异，研制自动化、微型化、无人化的智能监测控制系统成为各国追求的目标。在日本，凭借其先进的计算机技术，将各种植物生长发育不同阶段所需要的环境因素编写成计算机程序，对温室环境因素进行相应的调节，当某一因素发生变化时（如光照），在计算机的控制之下其他因素（如湿度、温度、CO2浓度等）随之作出适当的修正或调整，始终保持各个环境因素为最佳配合状态，另外，为实现播种、浇灌、喷药等作业的自动化，日本还研制了蔬菜塑料大棚。在荷兰，花卉生产技术非常先进，借助计算机系统对玻璃温室进行精确控制。由英国伦敦大学农学院发明的温室计算机遥控技术实现了远程监控和控制，可以监测和遥控50km以外温室的温度、湿度、光照和CO2浓度等影响作物生长的环境因素。在蔬菜、花卉等农作物的生长和发育阶段，美国和荷兰还利用差温管理技术对其进行控制，生产出了适合社会需求的产品。韩国在温室安装的自动控制装置可以控制温室的光照等环境因子，但其表现并不尽如人意，人们往往需要依据经验才能实现控制。在现代科技农业的发展过程中，以色列走在了世界的前列，它拥有一体化智能温室控制系统，配套监控系统软件平台及其他先进设备，使其有限的农业资源得到充分发挥。

当前，节约能源、降低成本成为国外发展温室控制的重要目标，对设备的自动化提出更高要求，控制因子由调控单因子转向多因素综合调控。就室内温室环境监测而言，在早期人们采用实验分析室内环境状况，由于数据分析需要一段时间，所以这种方式实时性较差。随着传感器技术和信息处理技术的发展，室内环境监测的手段步入了一个崭新的时代，监测系统更加智能化，实时性大大提高。

2、国内研究现状及研究方向

我国研究环境监测系统的起步较晚，就温室控制技术而言，始于20世纪80年代，那时生产水平不高，技术设备比较落后，对环境监测的研究能力有限，更多的需要从国外引进相关设备，再加上研究经费太高，对使用者的素质要求较高，因此大规模推广使用很难实现。在吸收、借鉴国外先进技术的基础上，我国研究环境监测的相关工程人员逐渐掌握了这种技术。随后，从欧美等国家引进的连栋温室，把原有的独立单间温室，用科学的手段、合理的设计、优秀的材料将原有的独立单间模式温室连起来，连栋温室是温室的一种升级存在。在当时，工程人员只盲目关注温室设备，对温室管理、栽培技术的挖掘、研究和开发没有给予足够的重视，再加上设备能耗高，管理不善，最终导致企业亏损，甚至倒闭。前车之鉴，“九五”初期，我国又从以色列进口温室技术供相关的工程技术人员学习和使用，并在北京建立示范农场。从90年代中后期开始，我国开始自主研制环境控制系统，钻研温室栽培和管理等技术，温室大棚不仅数量增加，而且相关配套设施和材料的质量也有所提升。1995年以后，我国相继研发了温室环境计算机监控系统、工控机管理系统、智能温室系统、和蔬菜大棚监控系统等一列环境监控系统，在温室控制技术上，我国取得了不少成果。研究方向

随着近几年来科学的发展和人们的需要，温湿度监测设备也变得小型、快捷，方便起来。新型数字仪表的发展趋势主要有几个方向： 低电压，低功耗，低价格

在单片机为核心的设计基础上，其大量应用于携带式产品和家电消费类产品以及其应用面广、应用量大，低电压、低功耗和低价格也在很大程度上方便了人们使用。向高性能和高准确度方向发展 由于集成度的进一步提高，数字技术的出现把模拟仪器的准确度、分辨力与测量速度提高了几个量级，为实现测试自动化打下了良好的基础。计算机的引入，使仪器的功能发生了质的变化，从个别参量的测量转变成测量整个系统的特征参数，从单纯的接受、显示转变为控制、分析、处理、计算与显示输出，从用单个仪器进行测量转变成用测量系统进行测量。(3)高稳定性和高可靠性

在各行业的需求量增加及要求不断的提高及仪器仪表和测控系统应用领域的不断扩大，可靠性技术在航天航空、电力、石油化工等大型工程和工业生产中起到维护正常工作的重要作用。保障现场仪器仪表的测控系统正常工作的计量仪器也要求高稳定性和高可靠性。(4)方便携带性

计量仪器的应用场合已经不再局限于实验室，户外作业的需求更加迫切。现场校准还是环境保护的现实需求都需要便携式计量仪器。超大规模集成（VLSI）新器件、微机电系统（MEMS）、圆片规模集成（WSI）和多芯片模块（MCM）等；采用微控技术、微加工技术、微检测技术、微光源、微分光光学系统、微传感器等，使计量仪器产品体积缩小，精度提高成为可能。最新的进展

环境空气质量自动监测系统是基于干法仪器的生产技术、利用定电位电解传感器原理、结合国际上成熟的电子技术和网络通讯技术研制开发出的最新科技产品。该系统符合国家对城市环境空气自动监测系统的各项技术指标要求，国产化程度高，可替代同类进口产品，是开展城市环境空气自动监测的理想仪器。

环境空气质量自动监测系统是一套以空气质量监测仪器为核心的自动测控系统。而空气质量监测仪器一般采用湿法和干法两种方式，湿法的测量原理是库仑法和电导法等，需要大量试剂，存在试剂调整和废液处理等问题，操作繁琐，故障率高，维护量大；干法则基于物理光学测量原理，利用顶电位电解传感原理，样品始终保持在气体状态，没有试剂损耗，维护量较小，具有较强的实用性和理想的性能价格比。空气质量监测仪器在经历了第一代湿法仪器、第二代干法仪器后，近年来一种基于差分吸收光谱法(也称长光程法，英文简称DOAS。)原理的监测仪器开启了空气质量监测仪器的第三个时代，不仅能够分时测量SO2、NO2、O3三个主要参数，还能测量THC(总碳氢)、CH4、NMHC(非甲烷总烃)、BTX(苯系物)等有机污染参数，被广泛应用于大气成分研究，近年来，国外已经开始发展灵敏度更高的长光程吸收光谱仪，区别于DOAS，这种仪器是基于激光光源进行监测，但目前尚处于试验阶段。同时，激光雷达技术具有距离分辨率高和实时测量范围较大等特点，在环境监测应用方面已得到了国际范围内的广泛重视，目前已成为空气质量自动监测系统发展的新方向。另外，通过卫星遥感数据、地面观测数据结合后向轨迹模型、空气质量预报模型构建天地空一体化的大气环境监测和预报系统，可对大气环境形成一个立体的、全方位的认识，这也是目前环境空气质量自动监测系统的发展趋势之一。国内存在的问题（1）、环境监测理论研究滞后

理论源自实践又指导实践。环境监测事业的科学发展离不开的科学理论指导。近年来，全国环境监测在实践上取得了较大突破。业务领域从最初的“三废”监测，发展到了空气、地表水、近岸海域、噪声、生态、酸雨、生物、沙尘暴、土壤、污染源等众多领域，从简单的二氧化硫、重金属、化学需氧量监测发展到了有机污染物、农药、持久性有机物、环境激素、温室气体等多要素的综合性监测环境监测范围从以城市为中心的环境污染监测，发展到流域、区域的生态环境监测乃至全球性重大环境问题监测环境监测技术水平从手工采样监测、发展到自动在线连续监测和空间遥感监测，环境监测仪器设备向高、精、尖和自动化方向发展初步建立了一整套环境监测技术和标准方法体系，初步具备了说清全国环境质量的能力。但是，在环境监测实践快速发展的形势下，与之相对应的环境监测理论研究却出现了滞后。迄今为止，无论是各级政府部门还是环境监测机构，对于环境监测的定位，还简单停留在为管理服务的“辅助工具”和“手段”这一层次上，而没有将其视为一个完整的工作体系，作为一门专门学科加以研究和建设，对环境监测本质、内涵、特性、规律特别是对环境监测与环境管理之间的内在关系、环境监测在环保工作中的地位和作用、环境监测目前所处的历史方位和将来的发展走向等问题，思考不深、研究不透。导致在现实工作中，究竟是以环境管理的需求指挥环境监测，还是以环境监测所得出的科学结论引导环境管理决策的问题上争论不休纠缠不清。新形势下全国环境监测事业的科学发展需要一个科学的总体设计，而这个总体设计能否具有前瞻性、科学性、针对性和指导性，又取决对对环境监测本质、内涵、特性、规律等理论问题的深刻把握，进而将其融入国家环境保护的战略全局系统筹划、通盘考虑。而当前理论研究的滞后所导致的认知模糊，已经影响了对整个环境监测事业发展的战略规划，造成实践上的盲目。这是制约当前环境监测事业科学发展的深层根源。、是环保部门在对全国环境监测的技术主导上“力不从心” 环境监测是一项技术性、科学性很强的工作，包括了布点、采样、分析检测、数据处理、数据传输、综合评价等多个技术环节，涉及到人员、仪器、方法、标准、操作过程等诸多方面，要想从根本上解决各部门环境监测数据质量“良莠不齐”的现状，必须从国家层面对各部门开展环境监测工作的诸多环节和因素进行统一的技术监督，这就要求环保门必须具备相当的技术主导实力，在环境监测技术体系建设、环境监测质量管理体系建设、环境监测科研能力方面相对其他部门技高一筹。而从目前环保部门监测系统的实际潜能看，近年来仅配合污染减排和污染防治开展相关监测，完成环境应急监测任务等已经超负荷运转，在能力拓展，特别是在监测技术上引领其他部门监测显得心有余而力不足。

3、参考文献

[1] 张吉香，万大娟，董洪梅.国内外环境监测平台研究进展.环境研究与监测，2014，27：42～44 [2] 宁欣，苗青林，李晓敏.基于单片机的环境监测系统设计.河南科技学院学报(自然科学版)，2008，36：75～77 [3] 钟钢.国内外温室发展历程、现状及趋势.农业科技与装备，2013，9：68～69 [4] 涂瑞.基于ARM的远程室内环境监测系统[D].长沙：湖南大学, 2014：1～57 [5] 于波.基于单片机的室内环境监测系统设计[D].青岛：中国海洋大学, 2011：1～28 [6] 谢维成，杨加国.单片机原理与应用及C51程序设计.第3版.北京：清华大学出版社，2014 [7] 刘迎春，王磊C语言程序设计.西安电子科技大学出版社，2008.08.[8] 杨帆，秦会斌.传感器技术.西安电子科技大学出版社，2008.09.[9] 清源计算机工作室.Protel 99SE 原理图与PCB及仿真.机械工程出版社，2004.01.[10] 陈卫兵，宋健娟.单片机原理及应用.西安科技大学出版社，2008.07.[11] 周兴华.手把手教你学单片机C语言程序设计.北京航天航空大学出版社，2007.08.[12] 杨碧石，何其贵.模拟电子技术基础.北京航天航空大学出版社，2006.01.注：不够可加页。

本科毕业论文（设计）开题报告 主要研究内容：

1、研究目标：本文基于单片机实现PM 2.5、温度、湿度、光照强度、大气压强的实时监测。当五个被测环境参数中的任何一个超过设定范围，系统会发出警报提醒外界进行干预控制。

2、研究对象：本课题主要对PM2.5，温度，湿度，光照和大气压强等五个环境因素进行监控。

3、拟解决的问题：

（1）使用传感器采集环境数据，并对其中的模拟量进行模数转换，以便于单片机处理；（2）了解单片机最小系统及典型模块的电路设计，掌握基于典型外围电路如测温度、测湿度、测光照等的软件设计，实现用单片机对所采集的数据进行处理；

（3）实现RS232串口通信和1602液晶屏的程序设计，解决数据的传输、显示及排列问题；（4）完成单片机与按键联合工作的程序设计，实现数据的手动设置。

创新之处（如无可不填）：

本科毕业论文（设计）开题报告

研究路线、方法、措施及实践方案或实验设计：

1、通过查阅资料，明确本系统的研究对象及实现功能，对本系统软硬件设计进行划分并提出具体的实现方案；

2、确定系统的总体设计方案，包括其功能设计，电路工作原理；

3、进行系统的硬件电路设计，包括硬件电路构成、测量原理以及单片机的选择；

4、建立单片机软件开发环境，掌握对KEIL C51软件的使用；

5、根据所设计的硬件原理图，在分析透彻其工作原理的基础上，完成各部分的软件流程设计并编写相应的程序代码，必要时查阅相关的数据手册和使用说明书等资料；

6、根据课题要求达到的功能，实现外围电路各部分电路程序的有机整合，完成课题主程序及相关函数代码的编写；

7、进行系统调试，验证系统功能，并根据实际调试的结果修改与完善程序流程与代码；

8、总结课题设计的过程和结果，整理相关资料，撰写毕业设计论文。

指导教师意见： 签字： 年月日

学院意见： 签字： 年月日