基于单片机的环境监测系统开题报告

1、.本科毕业论文（设计）开题报告5 / 5姓 名论文（设计）题目学 号所在专业电子信息工程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进展，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便利、快捷，广泛适用于农业温室把握和日常家庭生活等。随着社会的不断进展，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，供应最正确的生长环境以避开因外界恶劣气候等不利因素

2、的影响，进而提高农作物的产量。此外，室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峻损害人体健康。因此，如何把握室温度、湿度、气压等影响空气质量的因素显得至关重要。而传感器技术的进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协作传感器实时采集环境数据并进行处理实现 自动把握。文献综述（国外争辩现状、争辩方向、进展状况、存在问题等，并列出所查阅的主要国外参考文献， 要求 3000 字以上）：1、国外争辩现状、争辩方向与进展趋势国外对于环境监测技术的争辩较早，就温室把握而言，始于 20 世纪 70 年月。从组合仪表，采集、记录、把握待监测地信息到

3、 80 年月末的分布式把握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把握系统。历经四十多年的进展，环境监测测把握技术日新月异，研制自动化、微型化、无 人化的智能监测把握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整，当某一因素发生变化时（如光照），在计算机的把握之下其他因素（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正确协作状态，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，花卉生产技术格外先进，借助计算机系统对玻璃

4、温室进行精确把握。由英国伦敦高校农学院制造的温室计算机遥控技术实现了远程监控和把握，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治理技术对其进行把握，生产出了适合社会需求的产品。国在温室安装的自动把握装置可以把握温室的光照等环境因子，但其表现并不尽如人意，人们往往需要依据阅历才能实现把握。在现代科技农业的进展过程中，以色列走在了世界的前列，它拥有一体化智能温室把握系统，配套监控系统软件平台与其他先进设备，使其有限的农业资源得到充分发挥。当前，节约能源、降低成本成为国外进展温室把握的重要目标

5、，对设备的自动化提出更高要求，把握因子由调控单因子转向多因素综合调控。 就室温室环境监测而言，在早期人们接受试验分析室环境状况，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进展，室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、国争辩现状与争辩方向我国争辩环境监测系统的起步较晚，就温室把握技术而言，始于20 世纪 80 年月，那时生产水平不高，技术设备比较落后，对环境监测的争辩力量有限，更多的需要从国外引进相关设备，再加上争辩经费太高，对使用者的素养要求较高，因此大规模推广使用很难实现。在吸取、借鉴国外先进技术的基础上，我国争辩环

6、境监测的相关工程人员渐渐把握了这种技术。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，对温室治理、栽 培技术的挖掘、争辩和开发没有赐予足够的重视，再加上设备能耗高，治理不善，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，并在建立示农场。从90 年月中后期开头，我国开头自主研制环境把握系统，钻研温室栽培和治理等技术，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。199

7、5 年以后，我国相继研发了温室环境计算机监控系统、工控机治理系统、智能温室系统、和蔬菜大棚监控系统等一列环 境监控系统，在温室把握技术上，我国取得了不少成果。3、争辩方向随着近几年来科学的进展和人们的需要，温湿度监测设备也变得小型、快捷，便利新起型来数。字仪表的进展 趋势主要有几个方向：(1) 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与其应用面广、应用量大，低电压、 低功耗和低价格也在很大程度上便利了人们使用。(2) 向高性能和高精确度方向进展由于集成度的进一步提高，数字技术的消灭把模拟仪器的精确度分、辨力与测量速度提高了几个量级为，实现测试自

8、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，从单纯的承受、显示转变为把握、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) 高稳定性和高牢靠性在各行业的需求量增加与要求不断的提高与仪器仪表和测控系统应用领域的不断扩大，牢靠性技术在航 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牢靠性。(4) 便利携带性计量仪器的应用场合已经不再局限于试验室，户外作业的需求更加迫切。现场校准还是环境爱护的现实需求都需要便

9、携式计量仪器。超大规模集成v（lsi）新器件、微机电系统（mems）、圆片规模集成（wsi）和多芯片模块（mcm）等；接受微控技术、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。4、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抱负仪器。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

10、量监测 仪器一般接受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，具有较强的有用性和抱负 的性能价格比。空气质量监测仪器在经受了第一代湿法仪器、其次代干法仪器后，近年来一种基于差 分吸取光谱法(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

11、有机污染参数，被广泛应用于大气成分争辩，近年来，国外已经开头进展灵敏度更高的长光程吸取光谱仪，区分于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辨别率高和实时测量围较大等特点，在环境监测应用方面已得到了国际围的广泛重视，目前已成为空气质量自动监测系统进展的新方向。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、全方位的生疏，这也是目前环境空气质量自动监测系统的进展趋势之一。5、国存在的问题（1） 、环境监测理论争辩滞后理论源自实践又指导实践。环境监测事业的科

12、学进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，进展到了空气、地表水、近岸海疆、 噪声、生态、酸雨、生物、沙尘暴、土壤、污染源等众多领域，从简洁的二氧化硫、重金属、化学需 氧量监测 进展到了有机污染物、农药、长久性有机物、环境激素、温室气体等多要素的综合性监测环境监测围从以城市为中心的环境污染监测，进展到流域、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、进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、尖和自动化方向进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

13、量的力量。但是，在环境监测实践快速进展的形势下，与之相对应的环境监测理论 争辩却消灭了滞后。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 单停留在为治理服务的“关心工具“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 一门特地学科加以争辩和建设，对环境监测本质、涵、特性、规律 特别是对环境监测与环境治理之间的在关系、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进展走向 等问题，思考不深、争辩不透。导致在现实工作中，到底是以环境治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治理决策的问题上 争辩不休 纠缠不清。新形

14、势下 全国环境监测事业的科学进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、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 爱护的战略全局系统筹划、通盘考虑。而当前理论争辩的滞后所导致的认知模糊，已经影响了对整个 环境监测事业进展的战略规划，造成实践上的盲目。这是制约当前环境监测事业科学进展的深层根源。（2） 、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，涉与到人员、仪器、方法、标准、操作过程等诸多方面，要想

15、从根本 上解决各部门环境监测数据质量“良莠不齐“的现状，必需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，这就要求环保门必需具备相当的技术主导实力，在环境监测技术 体系建设、环境监测质量治理体系建设、环境监测科研力量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，近年来仅协作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，在力量拓展，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 吉香，万大娟，董洪梅.国外环境监测平台争辩进展.环境争辩与监测，2014，27：42442 宁 欣，苗青林，晓敏. 基于单片

16、机的环境监测系统设计. 科技学院学报 (自然科学版)，2008， 36：75773 钟 钢. 国外温室进展历程、现状与趋势. 农业科技与装备，2013，9：68694 涂 瑞.基于 arm 的远程室环境监测系统d. ： 高校, 2014 ： 1 575 于 波.基于单片机的室环境监测系统设计d. ： 中国海洋高校, 2011 ： 1 286 维成，加国.单片机原理与应用与c51 程序设计.第 3 版.：清华高校，20147 迎春，王磊c 语言程序设计.电子科技高校，2008.08.8 帆，会斌.传感器技术.电子科技高校，2008.09.9 清源计算机工作室.protel 99se 原理图与pc

17、b 与仿真.机械工程，2004.01.10 卫兵，宋健娟.单片机原理与应用.科技高校，2008.07.11 周兴华.手把手教你学单片机c 语言程序设计.航天航空高校，2007.08.12 碧石，何其贵.模拟电子技术基础.航天航空高校，2006.01.注：不够可加页。本科毕业论文（设计）开题报告主要争辩容：1、争辩目标：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围，系统会发出警报提示外界进行干预把握。2、争辩对象：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

18、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与典型模块的电路设计，把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、显示与排列问题；（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）开题报告争辩路线、方法、措施与实践方案或试验设计：1、通过查阅资料，明确本系统的争辩对象与实现功能，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