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光照如何影响植物生长

2020-03-12 21:38:06课题研究 4249人已围观

  植物的生长离不开温度、空气、水分及光照等基本要素,在农业生产中,提高植物的产量及品质必须调节好这几大要素‍‌‍‍‌‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‍‍‌‍‌‍‌‍‌‍‍‌‍‍‍‍‍‍‍‍‍‌‍‍‌‍‍‌‍‌‍‌‍。我想通过一系列试验,证明光照对植物的生长能产生直接的影响‍‌‍‍‌‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‍‍‌‍‌‍‌‍‌‍‍‌‍‍‍‍‍‍‍‍‍‌‍‍‌‍‍‌‍‌‍‌‍。


  一、实验过程

  统一栽培荞麦种子,发芽后,挑选高度相同的荞麦,将其分为三组置于同一房间内,放在同样的纸张上培养,每天保证为三组荞麦提供相同的水分‍‌‍‍‌‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‍‍‌‍‌‍‌‍‌‍‍‌‍‍‍‍‍‍‍‍‍‌‍‍‌‍‍‌‍‌‍‌‍。

  三组荞麦分别被置于三个不透光培养箱中。本实验利用三个黑色的不透明塑料纸篓作为试验箱,如图1。试验箱中各有一个功率为3W的LED灯提供照明。第一组光照时间为7:00~19:00,第二组光照时间为8:00~17:00,第三组光照时间为9:00~15:00。

  每天早上7点为三组荞麦各浇水20ml,每天下午5点再各浇水30ml。每隔一天,于晚上8点记录每组荞麦高度的平均值,实验数据见表1。

  二、制作自动照明控制装置

  为了精准控制时间,节省人力,我制作了单片机自动时间控制系统控制灯光。我使用51单片机作为主控(STC15F2K60S2型号),为保证时间准确,使用DS1302作为RTC时间模块,用LCD1602作为液晶显示屏幕,使用四路继电器,其中的三路分别控制三个LED灯光源,四个微动开关可设定开关时间。5V、 25W电源负责为整套控制电路以及LED灯供电。

  1.电路设计  

  使用单片机的P2.5、P2.6、P2.7三个引脚分别模拟SCLK、DIO、CE三个引脚对DS1302进行通信,使用单片机的P2.1、P2.2、P2.3作为LCD1602的RN、RW、RS引脚以及整个PO口作为并行端口对LCD1602显示器进行通信。使用单片机的接口P1.4至P1.7作为四个按键。P2.0、P4.1至P4.4作为继电器控制端口。

  为了简化设计,我使用市场上能买到的电路模块,用标准的洞洞板作为主电路板。

  2.操作说明

  共有四个按键,从左到右分别为主界面(时+)、设置(分+)、确认、取消。开机后,进入主界面,上方分别显示时、分、秒,下方显示目前四路LED灯的开关状态。

  在主界面按下“设置(分+)”按键,即可进入设置界面,在此界面点击主界面(时+)按键即可回到主界面。在设置界面按下“确认”按键,即可进入时间设置,在此界面可通过点击主界面(时+)、设置(分+)改变时、分,“确认”按键应用设置,“取消”按键放弃设置。

  在时间设置界面无论是应用还是放弃设置,都会返回到设置界面,此时按主界面(时+)按键即可回到主界面。

  3.程序介绍

  单片机的主程序使用C语言开发,使用MDK μVision 4软件进行开发的,代码总量为400行。由于没有用到增强型8051的特性,故仅使用REG52.h(本图中被重命名为STC.h)作为头文件。

  三、预期结果

  四、实验结果

  通过实验过程中记录荞麦生长的高度对比可以发现,光照时长越长,荞麦的生长越旺盛,光照时长越短,荞麦的生长越缓慢。

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