開發項目計劃書

　　項目計劃書是指項目方為了達到招商融資和其它發展目標等目的所制作的計劃書。開發的項目計劃書應該怎么寫?

　　開發項目計劃書

　　項目名稱：

　　企業名稱：

　　項目類別：

　　項目編號：

　　申 請 者：

　　所在部門：

　　填報日期 20xx 年 4 月 23 日

　　一、項目的立項依據

　　xxxx項目的研究背景

　　隨著科學技術的快速革新和人民生活水平的逐步提高，科學技術在農業生產中占的比重是越來越大。尤其是隨著現代農業革命的逐漸到來，越來越多的信息技術和人工智能技術的被應用于農業生產中，在避免了有效資源的大量浪費和減少農業環境污染的同時，對農業生產中的各個環節給予了精確的控制，合理的利用了各項資源，大幅度提高農產品的產量和質量，極大的改善了人民的生活水平。

　　而在溫室大棚中，影響植物生長的因素有很多，比如溫度、濕度、CO2濃度、光照強度、土壤的營養成分等等都會對植物的生長產生一定的影響。如果依靠傳統農業的方式來進行管理，不僅要消耗大量的人力、物力資源，而且還不能對大棚內的環境給予準確的控制和及時的管理，這樣就會導致農業生產過程效率低下，制約農業發展。在這種條件下，采用先進的信息技術和人工智能技術來對農業生產環境進行科學有效的管理就顯得十分重要了。通過智能的檢測設備，我們能對植物生長環境周圍的各種變化隨時進行準確檢測，及時對采集到的數據進行診斷分析，并通過網絡技術對現場環境進行遠程監控。這樣在為農作物提供了良好的生長環境和精確的生產控制的同時，也能夠實現農業土地的高效利用和農業現代化技術的優化管理。

　　而以單片機為核心的智能溫濕度檢測系統，由于價格相對便宜、便于開發、操作簡單、監控效果良好，在各項農業生產及其他領域中得到廣泛的應用，市場前景良好。

　　xx2 國內外研究現狀、發展趨勢

　　溫度傳感器的早在xx世紀就被使用，較于濕度傳感器的出現更早。從伽利略發明了溫度計之后，人們就逐漸開始了對溫度的測量和溫度檢測技術的不斷革新。后來隨著xx2xx熱電效應的發現，逐漸研制出了熱電偶傳感器，從而真正實現了把溫度信號變成電信號，它們與被測對象直接接觸，具有精度高，測量范圍廣的特點，可對-50～xx00℃的環境進行連續測量，特殊的熱電偶如金、鎳、鉻等最低可測到-269℃，最高可達到3000℃，但是相比之下靈敏度比較低，由于線性不好，必要對采集數據進行溫度補償。模擬集成溫度傳感器在20世紀80年代問世，它通過硅半導體集成工藝，將傳感器和溫控開關、可編程控制器等集成到一塊芯片上，具有測溫誤差小、功耗低、精度高、價格低，并且由于溫度和輸出電壓成線性關系，受外界影響很小，不需要進行非線性校準，但受制于半導體技術的原因，測量范圍不寬，一般為-50～xx0℃。隨后又出現了輻射溫度傳感器、光譜測量溫度傳感器、超聲波溫度傳感器、激光溫度傳感器等。而現在，隨著電子技術的逐漸發展，溫度傳感器正逐漸從模擬式向數字化、集成化、智能化及網絡化方向發展。智能溫度傳感器將溫度采集電路、A/D數字化信號轉化電路、數據處理電路、外設硬件接口電路等集成到一個芯片上面，有的還帶微控制器(MCU)、多路控制器等。

　　在常規環境參數中，溫濕度的檢測由于受外界環境因素(溫度、壓強、有毒氣體、水分等)影響比較大，相對比較復雜，對靈敏度、精度和穩定性等要求比較高。國外在濕度傳感器研制方面較我們國家更好，濕度檢測方面技術水平更為先進，濕度測量范圍更廣，精度更高，部分高精度產品精度可達到±xxRH左右，穩定性和耐高溫、耐腐蝕性等方面可靠性比較高，但是價格也相對昂貴。而我國在20世紀80年代才開始研發濕度傳感器，起步比較晚，技術水平比較薄弱，同時由于科研設備和經費投資不足、研究單位多于生產廠家且這些單位

　　多從事與電解質以及高分子累傳感器的研制與開發等原因，導致傳統或者集成式溫濕度傳感器與國外還有一些差距，主要體現在產品的質量、穩定性、精度和創新性上，就目前來看，一部分高精密傳感器主要選擇國外的產品。

　　近年來，隨著信息技術的突飛猛進，溫濕度傳感器發展也越來越快，尤其是在數字化智能傳感器方面有了很大的進步，這也為傳感器檢測技術的發展創造了優越的條件。 溫濕度傳感器技術的發展趨勢：

　　(1)向集成化發展

　　所謂集成化，就是在一個芯片上面，將眾多不同型號的傳感器(如何集成上溫度、濕度、壓強、CO2濃度等)集成到一個傳感器上面，甚至能集成上控制電路、信號處理電路、電源和放大電路等，使之能實現多參數的檢測，并完成對檢測的信號進行分析、處理和補償等多種功能。

　　(2)向微型化發展

　　隨著微米、納米技術和微機械加工技術(如同步輻射X射線光刻、無應力微薄接口封裝等技術)的快速發展，微型傳感器出現，同時也標志著傳感器的發展進入新的階段。MEMS工藝和微納米技術使得大量體積小、重量輕、精度高、成本低的集成敏感元件與微型機集成到一個硅芯片上，大大縮小傳感器空間體積的同時，也使得傳感器檢測的數據更為精確可靠。同時由于便于封裝的特點，使得傳感器在使用時受外界影響較小，進而延長了傳感器的使用時間。

　　(3)向智能化和數字化方向發展

　　數字化技術是信息技術的基礎，智能傳感器離不開傳感器的數字化。智能傳感器將傳統的傳感器與內核芯片、通信總線接口、調節電路、轉換電路和顯示電路等多種模塊集成到一塊芯片上面，能自動的進行補償、校正、故障診斷、數據儲存等多種功能并能通過通信接口實現數據的雙向通信，這也為傳感器向網絡化方向發展提供了必要的條件。由于其還有內部結構簡單、精度高、高信噪比和高分辨率等特點，使得其在工業生產生活中被廣泛應用，具有很大的'市場發展潛力和發展空間。

　　(4)向系統化和網絡化發展

　　智能傳感器的發展為傳感器網絡化的實現提供了技術基礎，網絡化技術和傳感器技術的結合，使得傳感器網絡化成了必然。網絡傳感器相較于普通的傳感器優勢主要體現在能直接通過網絡接口對傳感器設備檢測的數據進行收集，并直接通過網絡對現場環境進行監控和操作。由于它具有集成度高、數字化鮮明的特點，使得傳感器能通過現場總線對采集到的信號及時的進行決策、規劃、補償和處理，實時性和可靠性高，能使系統在最短的時間內獲得最有效的信息，方便進行監測和控制，大大沖擊了傳統電纜布線的方式。無線傳感器的實現更是使得控制人員能夠通過網絡實現對現場的遠程實時監控和操作，極大地提高了勞動生產率。在我國的十二五規劃中，將適用于物聯網的智能化、網絡化傳感器等列入重點產業發展名單中，無線傳感器技術和物聯網技術的融合將促進產業鏈的升級，直接推動電子、電器、電力等行業產業的革新。

　　 項目研發的目的及意義

　　隨著現代農業的發展，利用溫室大棚來培育農作物越來越普及，而大棚環境不同于室外，溫度、濕度、C02濃度、光照強度等外部條件都會制約農作物的生長。而現代農業發展比較晚，依靠操作人員使用傳統的溫度計、濕度計等方法檢測現場環境比較消耗人力資源，同時

　　由于傳感器本身的制約導致準確度和實時性也受到一定程度的影響。隨著科技的發展，單片機技術的普及，傳感器、微控制器、模數轉換器等組成的智能監控系統的出現，促進了現代農業科技的革新。系統可以準確對環境實時監測，同時操控人員能隨時遠程控制大棚內環境，還能通過上位機對讀取的數據進行綜合分析，這樣一來就為操控人員節省了大量的時間進行其它的農業生產活動。

　　近年來，隨著微控制器的發展，人們對棚內參數檢測的準確性、穩定性、實時性等要求逐漸變高。本項目基于這一問題，選用性能優越的32位單片機、智能數字傳感器等性能優越、穩定性好、價格低的溫濕度智能監控設備。該設備可以廣泛用于諸如溫室大棚、發酵池、糧倉等農業生產領域，并且可擴性強，后期很容易對系統進行維護和升級，實用價值高，市場前景好。

　　二、研發內容和目標

　　2.xx目主要研發內容、預期目標及解決的關鍵技術

　　本項目的主要研發內容：

　　(xx研究設計溫濕度監控系統整體框架，主要包括上位機、單片機處理器、溫濕度采集器和串行通信電路等幾個部分。能夠監測現場數據并遠程操控現場環境。終端設備執行上位機命令，采集現場的溫濕度，通過RS485通訊總線將數據發送至STM32，STM32作為系統的控制中心，一方面接受上位機的控制命令，將它傳輸給各個終端，另一方面采集處理終端的數據并傳給上位機。

　　(2)選擇系統所需要的主要元器件。由于系統主要由溫濕度采集模塊、控制和處理模塊、通信模塊、執行模塊等幾部分組成。所以這些模塊的元器件都要考慮到。

　　(3)完善上位機軟件。系統采集的數據最終都要傳送到上位機，給上位機分析處理并通過上位機操控環境溫濕度。本項目使用C語言和Keil編譯器。參考溫濕度實際需求，完善上位機的開發。

　　預期目標：

　　通過整個系統，可以將大棚內的溫度濕度數據完整采集出來，交給單片機處理，單片機處理后讓數據顯示在液晶屏上，可隨時查看。同時發送給上位機。上位機整理分析數據，按需要調節棚內溫度濕度。所有命令和數據都遵循嚴格的通信協議，保證傳輸數據的準確性，讓用戶能隨時查看棚內溫濕度情況，對不同時刻的溫濕度數據進行分析整理。

　　解決的關鍵技術：

　　運用STM32的先進Cortex-M3內核，配備大容量的RAM，出眾的功耗效率和高集成度帶來更強勁的單片機性能，使得數據能夠及時處理發送，從而大大提高系統的效率，系統里添加上位機，讓系統能夠實時、遠程、準確地被cao控，能給用戶很大的方便。

　　2.2 主要技術創新之處

　　本項目中選擇RS485通信接口。與RS232總線相比，RS485采用半雙工工作模式，即數據通信時同一時刻只能完成數據的接收或者發送，保證數據傳輸的可靠性,另外由于數據傳輸中可能會因為尖脈沖或者噪聲等引起信號失真從而導致采集的數據不準確。RS232雖然能同時進行數據的接收和發送，這種共地傳輸模式不能解決共模干擾，會產生共地噪聲，這樣在實際的環境中使用可靠性不高。所以最終選用RS485通信標準。

　　2.3 達到的主要技術和經濟指標

　　可達到的主要技術為：將課題組各部分內容結合，完成整個系統的設計實現，最終使工作人員能遠程操控現場環境溫濕度，并能及時整理分析單片機發送的數據，從而使得環境的溫濕度可控可調。預計達到的經濟指標：研發出一個溫濕度檢測系統，預計成品在xx00元左右。

　　三、研發試驗方法及采用技術路線

　　本項目研發內容可結合keil與c語言來實現，基于STM32單片機處理系統，搭建好符合功能的硬件電路之后，利用keil編譯器編寫調試程序代碼，調試成功將程序通過J-Link仿真器下載到單片機中。然后將精密傳感器采集的數據通過RS485發送至單片機，單片機分析處理后反饋給上位機，通過對上位機的設定，就能完整地將數據顯示出來。在實際應用中，還要對傳感器進行誤差分析，從而采取對應的措施來修正或者消除誤差，從而提高系統數據的準確性。

　　四、研發工作組織和分工情況

　　本項目的前期已經由研三研二的師兄完成大部分，包括系統整體框架設計、元器件的選擇、電路的設計搭配、編寫上位機軟件、測試數據傳輸穩定性和準確性等。后續階段的主要任務是繼續測試數據的穩定性和可靠性，不斷修復數據誤差，完善上位機軟件。

　　五、現有研發條件和工作基礎

　　溫濕度檢測系統研發項目是由劉清?教授擔任總負責人，現在部分指標已達到了最初設計的要求，主要包括在校外的農田測試，單片機系統與上位機的對接基本完成，后面得需要到實際的大棚里搭建測試整個系統，分析其可行性。整個前期的過程為我們后期的完善和進一步深入打下了基礎并提供豐富的經驗。同時，良好的實驗環境和老師的指導，進一步推動了研發工作的前進。

　　六、計劃進度

　　七、經費概算

　　項目經費支出預算表

　　單位：萬元