广州大学挑战杯项目申报书节能浇花系统.docx
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广州大学挑战杯项目申报书节能浇花系统
附件1
广州大学
学生课外学术科技作品项目申报书
项目名称:
节水智能浇水系统
申报者姓名
(集体名称):
所在单位:
广州大学
申请日期:
2014年4月9日
类别:
□自然科学类学术论文
□哲学社会科学类社会调查报告和学术论文
□科技发明制作A类
□科技发明制作B类
共青团广州大学委员会制
二〇一四年三月
说明
1、申报者应在认真阅读此说明各项内容后按要求详细填写。
2、申报者在申报书封面上的作品类别上注意用“√”标明。
3、申报者在填写申报作品时,个人项目则填写申报者情况栏。
集体项目则在申报书封面填写课题组名称,并且填写申报者情况栏和合作者情况栏。
4、表内项目填写一律用钢笔或打印,字迹要端正、清楚。
5、申报书需一式两份(外加电子文档),并上交校团委。
申报表
申
报
者
情况
姓名
张航皓
性别
男
出生年月
1992/04
现学历
本科
联系电话
专业
机械
年级
2011级
学制
4年
入学时间
2011/9/1
申报项目全称
节水智能浇水系统
毕业论文题目
指导老师情况
指导老师姓名
职称
年龄
合作者情况
姓名
性别
年龄
学历
项目中的分工
男
22
本科
硬件加工,电路板焊制
男
22
本科
电子编程,硬件加工
男
20
本科
电子编程,硬件加工
申报研究课题
评审类别
A.重点项目B.重点扶持C.一般项目
申请经费(千元)
是否获得过其他渠道的资助及金额
否
项目目标及研究内容摘要:
目标:
利用单片机设计出一款节水智能浇水系统实现自动浇花,节省人力,让人们能够放心的出差、旅行,而不至于影响家里花卉、蔬菜等植物的生长。
内容摘要:
设计了节水智能浇水系统,实现花卉的自动浇水。
利用单片机实现自动浇花,根据不同的需要,设置不同的控制方式,即定时定量浇水方式或根据不同湿度浇水。
当然,也可以通过手动按钮控制,也可以通过红外遥控设置。
通过实验,我们已经实现了自动浇水。
一、研究目的、意义、立论根据与项目的创新之处
背景:
有些人喜欢养花或是盆景类的观赏性植物,可是他们又经常出差或较长时间外出而不能给它们浇水、照顾它们,因而放弃了这一爱好。
而节水智能浇水系统可以帮助我们解决了这一问题,我们可以随意养一些花花草草,不必再为忘了给它们浇水而怕它们枯萎。
将该浇水器上的阀门接在通有水的水管上,温湿度传感器埋入花盆中,就可以在花儿“渴”时自动给花儿浇水。
人们再也不用因外一个星期、一个月或更长时间而担心家里花草的生长状况。
当人在家的时候也可以采取喷洒浇灌的方式,设置水压,体验养花的乐趣。
目的及意义:
我们设计的是节水智能浇水系统。
该浇水系统不仅智能浇水,更重要的是它能节约能源,它可以根据不同季节,不同植物来调节控制浇水的量。
随着社会科学技术的发展,智能化已不再是纸上的电路图,人们已近应用到了生活生产的各个方面,像节水智能浇水系统,它就可以为人们带来很多方面,它可以应用于家庭生活,农业生产,温室栽培等,当人们设定好程序后,按照作物需水要求和水源供水状况,有计划地控制温度以及引、蓄、配、灌,合理组织用水,以控制、调节土壤温湿度来满足作物的生长要求,不仅节省了人力,为人们带来方便,而且还节省了能源。
当然,节水智能浇水系统不仅应用于家庭生活,其作用更是在农业、室内室外的花卉草木栽培中得到充分发挥。
当然这也可以用在温室等小面积栽培种植中。
在农业中,或是草坪等大面积栽培中,人们这可可以在喷头处安一个四射式或是旋转式的大面积喷水的喷头,在给农作物浇水时,可以保证浇灌的既广泛又均匀,可更好的给农作物或花草浇水。
这样既节省了劳力也节省了人力资源。
当今农业发展也在向科技化、智能化方向发展,这节水智能浇水器使得农业更加智能,大大节省了人们的劳力。
节水智能浇水器不仅应用方便,且价格便宜,还有宽阔的市场,(它可以应用于家庭、农业、温室等诸多领域。
随着科技的发展,农业智能化越来越普及,智能浇水系统将在这方面有更大的市场)。
在此基础上还可以扩展其功能,将其推广到更多领域。
项目特色及创新:
本系统为基于Atmega16单片机的智能浇水系统。
主要由温度采集、土壤湿度采集、光照强度采集、时间显示、浇水设置、浇水装置六大模块组成。
实现全天性的对植物周围环境的温度、湿度、光照强度信息采集。
判断出是否需要浇水,最终由单片机控制电磁阀的开断来实现浇水。
该系统能根据实际情况,合理的浇水,既节约了水资源,又能让植物更好生长。
创新点:
自动浇水的水管可伸缩,有助于调整所需距离;
用红外遥控设置控制浇水系统。
二、研究内容、技术路线及进度安排
系统总体框架图:
1. 湿度设定:
根据植物种类、土壤种类来设置湿度值的上、下限。
当土壤的湿度值≥湿度上限值时,不论温度、光强如何,系统停止浇灌(此时土壤湿度已到饱和状态)。
当土壤的湿度值<湿度下限值时(此时土壤干燥、植物缺水), 系统再根据温度
光强的设定值决定是否浇灌。
2. 温度、光强设定:
当土壤的湿度值<湿度下限值时(湿度满足浇灌条件),此时,若土壤的温度值<温度下限值,系统启动浇灌设施开始浇灌。
夏季时,土壤温度过高(温度值≥温度下限值),实施浇灌容易烧伤植物,故此时系统再根据光强的设定值,决定是否浇灌,当光强值≥光强下限值(如白天),系统不进行浇灌。
当光强值<光强下限值(如夜晚),启动浇灌水泵开始浇灌。
3.开、停设定:
浇灌时,为了让土壤有一个渐缓吸收水分的过程,系统可设定浇灌时间长度与停止时间长度。
这样浇、停交替进行, 同时湿度传感器实时对土壤湿度进行测定以决定浇灌过程是否继续进行,以免土壤的湿度过大,不利于植物生长。
4.红外遥控设置控制浇水系统:
为了方便用户远程控制自动浇花系统,本项目添加了一个红外遥控设置。
使用户能够足不出门,拿着遥控,就能远程控制系统浇花。
5.时间显示:
采用DS1302时钟芯片,它涓流充电计时芯片包含一个实时时钟/日历和31字节的静态RAM。
它通过一个简单的串行接口与微处理器进行通信[8]。
实时时钟/日历提供秒,分钟,小时,周,日期,月份和年的有关信息。
对于少于31天的月份,每月月底的日期是自动调整的,包括对瑞年进行更正,时钟运行可采用24小时制或带AM/PM指示的12小时制。
最后把时间显示在液晶显示屏上。
首先系统预设满足植物生长的湿度值H0和温度值T0以及光强L0。
温度值传感器采集当前的湿度T、温度H和光强信号L,并将之传送给单片机。
单片机通过判定下列四种情况来决定是否进行灌溉:
当H>H0时;表明当前湿度在植物生长的合适范围内,系统不进
行浇灌;当T 在以上各方式中还可设定停止浇灌的条件: 湿度高于设定值H0,或浇灌时间达到所设定的值。 三、研究成果的形式、项目验收指标及内容 研究成果内容: 最终的成品将会是能够将温度、湿度、光照强度均显示在液晶屏上,并且由温度、湿度、光照强度来共同调节浇水器的智能浇水系统,根据设定好的程序,它能够进行定时定量浇水或者根据温度、湿度、光照强度的需要来进行智能浇水,这样便能通过具体的数据来调节,为植物营造最合适的生长环境,并且达到节水的目的。 当然这也能够根据用户的喜好来进行手动控制,或者红外设置控制。 四、工作基础和实验条件 本项目是在本学期实践周课程设计作业的延伸,实践周的时候,我们已经完成了温度采集、湿度控制浇水模块、浇水装置以及外壳的部分设计。 在编程控制方面,我们也已经编写出了温度采集显示,湿度采集控制电磁阀开关的程序。 以上就是我们已经完成的工作,这已经基本上能够实现自动浇水的这一目的。 当然,我们还要继续完善我们的设计,在此基础之上还要再添加光照强度采集模块,可伸缩喷水装置,太阳能电池供电模块以及红外控制模块。 同时,我们也需要编写出一个更稳定、高效的程序来执行我们的设计,最后也需要设计一个更合适的外观,实现产品化。 实验条件: 希望有一个能够提供各种基础设施的实验室,让我们的团队能够高效的完成剩下的设计,当然,如果能提供足够的经费是再好不过。 五、经费预算 预算支出项目 经费(千元) 根据及理由 Atmega16开发板 0.15 液晶显示屏 0.1 电磁阀 0.05 各类电子元件 0.15 外壳材料 0.05 其他材料 0.1 合计 0.6 六、指导老师意见 签章: 七、二级学院评审委员会评审意见 (要说明项目的意义和取得预期成果的可能性,申报者及项目组成员的学术水平及研究能力,现有工作条件等) 签章: 八、学院团委的意见 签章: 九、校团委意见 签章: 十、校评审专家意见 签章:
- 配套讲稿:
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- 特殊限制:
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- 关 键 词:
- 广州大学 挑战 项目 申报 节能 浇花 系统