1. 本选题研究的目的及意义
随着我国农业现代化进程的不断推进，设施农业作为一种高效、可控的农业生产方式，在保障国家粮食安全和提高农民收入方面发挥着越来越重要的作用。
而蔬菜大棚作为设施农业的重要组成部分，其智能化水平直接关系到蔬菜产量和品质。
传统的蔬菜大棚浇水方式主要依靠人工经验判断，存在着诸多弊端，如：
1.劳动强度大、效率低：人工浇水需要耗费大量的人力物力，尤其是在大面积种植的情况下，效率低下，难以满足现代农业生产需求。
2. 本选题国内外研究状况综述
随着传感器技术、嵌入式系统、自动控制技术以及无线通信技术的快速发展，智能灌溉技术在国内外均得到了广泛的研究与应用，并在农业生产中展现出巨大的潜力。
国内方面，近年来，我国学者在智能浇水系统方面开展了大量研究工作，并取得了一定的成果。
例如，有的学者提出了一种基于ZigBee技术的无线传感器网络浇水系统，实现了对多点土壤湿度的实时监测和远程控制；有的学者则研究了基于模糊控制的智能浇水系统，根据土壤湿度和植物需水量自动调节浇水量；还有学者将太阳能发电技术应用于智能浇水系统，实现了节能环保的灌溉方式。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本课题研究的主要内容包括以下几个方面：
1.系统需求分析：对蔬菜大棚智能浇水系统的功能需求、性能需求和环境需求进行详细分析，明确系统设计目标和技术指标。
2.系统总体设计：确定系统的硬件架构和软件功能模块，选择合适的单片机作为控制核心，设计传感器模块、浇水执行机构模块、电源模块等硬件电路，并进行软件功能模块划分。
3.硬件设计与实现：完成单片机最小系统设计、传感器模块设计、浇水执行机构模块设计、电源模块设计等，并进行硬件电路调试。
4. 研究的方法与步骤
本课题研究将采用理论分析、实验研究和仿真模拟相结合的方法，按照以下步骤逐步进行：
1.需求分析与方案设计:通过查阅文献资料，了解国内外智能浇水系统的研究现状和发展趋势，分析蔬菜大棚浇水的实际需求，确定系统功能目标、性能指标和设计方案。
2.硬件系统设计与实现:选择合适的单片机作为控制核心，设计传感器模块、浇水执行机构模块、电源模块等硬件电路，并进行PCB板设计和焊接调试。
3.软件系统设计与实现:选择合适的软件开发环境和编程语言，编写主程序、数据采集程序、浇水控制程序、人机交互界面程序等，并进行软件调试。
5. 研究的创新点
本课题研究的创新点主要体现在以下几个方面：
1.低成本设计:在保证系统功能和性能的前提下，尽量采用低成本的硬件器件和设计方案，降低系统成本，提高性价比，使其更易被广大农民接受和推广。
2.自适应控制策略:研究基于模糊控制或PID控制的智能浇水策略，根据土壤湿度、植物生长状况、环境温湿度等因素，自动调节浇水时间和水量，实现精准灌溉，提高水资源利用率。
3.人性化设计:设计友好的人机交互界面，方便用户操作和查看系统运行状态；同时，考虑系统的易用性和可维护性，方便用户安装、使用和维护。
6. 计划与进度安排
第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲
第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文
7. 参考文献（20个中文5个英文）
[1]王永亮,王志军,王永锋,等. 基于ZigBee和STM32的温室大棚环境监测系统设计[J]. 农业工程,2022,12(12):102-108.
[2]周游,宋春雨,李杨,等. 基于STM32单片机的温室大棚环境监测系统设计[J]. 电子技术与软件工程,2022(08):136-138.
[3]冯凯. 基于STM32的智能大棚控制系统设计[J]. 数字技术与应用,2021,39(04):172-174.
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