基于单片机节水灌溉系统的设计( 文献综述)
基于单片机的自动灌溉系统设计【文献综述】
毕业设计开题报告电子信息工程基于单片机的自动灌溉系统设计一、前言单片机诞生于20世纪70年代末，经历了SCM、MCU、SoC三大阶段。
目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。
导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录象机、摄象机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。
更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械。
单片机应用的主要领域有：1）智能化家用电器：各种家用电器普遍采用单片机智能化控制代替传统的电子线路控制，升级换代，提高档次。
如洗衣机、空调、电视机、录像机、微波炉、电冰箱、电饭煲以及各种视听设备等。
2）办公自动化设备：现代办公室使用的大量通信和办公设备多数嵌入了单片机。
如打印机、复印机、传真机、绘图机、考勤机、电话以及通用计算机中的键盘译码、磁盘驱动等。
3）商业营销设备：在商业营销系统中已广泛使用的电子称、收款机、条形码阅读器、IC卡刷卡机、出租车计价器以及仓储安全监测系统、商场保安系统、空气调节系统、冷冻保险系统等都采用了单片机控制。
4）工业自动化控制：工业自动化控制是最早采用单片机控制的领域之一。
如各种测控系统、过程控制、机电一体化、PLC等。
在化工、建筑、冶金等各种工业领域都要用到单片机控制。
5）智能化仪表：采用单片机的智能化仪表大大提升了仪表的档次，强化了功能。
如数据处理和存储、故障诊断、联网集控等。
6）智能化通信产品：最突出的是手机，当然手机内的芯片属专用型单片机。
7）汽车电子产品：现代汽车的集中显示系统、动力监测控制系统、自动驾驶系统、通信系统和运行监视器（黑匣子）等都离不开单片机。
8）航空航天系统和国防军事、尖端武器等领域：单片机的应用更是不言而喻.单片机的功能是靠程序驱动实现的，通过编程将程序烧写到单片机内部，控制芯片各个引脚在不同时间不同的电平输出，进而控制与这些引脚连接的外围电路电气状态。
基于AT89C51单片机的智能浇灌系统设计
基于AT89C51单片机的智能浇灌系统设计1. 引言1.1 背景介绍随着社会的发展和人口的增加，农业灌溉系统的自动化和智能化需求日益增加。
传统的人工浇灌方式存在效率低下、浪费资源等问题，迫切需要一种更加智能、高效的灌溉系统来满足农业生产的需求。
基于AT89C51单片机的智能灌溉系统设计，就是针对现有灌溉系统存在问题进行改进和优化而提出的一种解决方案。
AT89C51单片机是一种经典的8位单片机，具有较强的性能和稳定性，广泛应用于各种嵌入式系统中。
本设计旨在通过利用AT89C51单片机的强大功能，结合传感器技术和执行器控制，设计出一种智能的灌溉系统，实现对农作物根据土壤湿度和环境条件进行合理浇水的智能控制。
通过本设计的实施，不仅可以提高灌溉系统的自动化程度和智能化水平，提高农田灌溉效率和减少水资源的浪费，还可以为农业生产提供更加可靠的技术支持和保障。
相信这将对推动农业现代化和提高农业生产效益起到积极的推动作用。
1.2 研究意义智能灌溉系统是一种利用现代信息技术和自动控制技术，结合植物需水情况和环境条件，实现自动测量土壤湿度、控制灌溉水量和时间的系统。
随着城市化进程的加快和农田灌溉水资源的日益紧张，传统的人工浇灌方式已经难以满足农田灌溉的需求，而智能灌溉系统的引入将极大地提高农田灌溉的效率和节约用水。
研究智能浇灌系统的意义在于，通过运用现代化技术，提升农田灌溉的自动化程度，减轻农民劳动强度，提高水利设施利用率，降低用水成本，保护农田生态环境，促进农业可持续发展。
智能灌溉系统的研究将为农田灌溉提供一种新的解决方案，为农业生产提供更为稳定、高效的灌溉水源，为实现农业可持续发展作出贡献。
本研究旨在基于AT89C51单片机设计智能浇灌系统，探索其在农田灌溉中的应用，为提高农田灌溉效率，节约用水资源做出贡献。
通过对智能灌溉系统的设计与测试，验证其在实际农田灌溉中的可行性和效果，为农田灌溉技术的创新和发展提供一定参考。
花园浇水智能控制系统的单片机设计【文献综述】
文献综述电子信息工程花园浇水智能控制系统的单片机设计一、前言m，居世众所周知，我国是水资源严重短缺的国家之一，虽然水资源总量约2．8万亿3界第六位，但因人多地广，人均水资源不足世界人均占有量的四分之一。
每年缺水量近400 m，其中农业缺水近300亿3m。
[1]由于传统、粗放、落后的灌溉方式，我国灌溉水资源浪亿3费情况相当严重。
据统计，目前我国灌溉水利用率只有40%左右，个别省份只有20%，而发达国家的灌溉水利用率可达到80%-90%。
对比可知，农业节水势在必行。
各国实践研究也证明，农业节水切实可行且潜力巨大。
另外，随着人们生活水平的提高，人们对花卉、树木等绿色植物的喜爱和种植越来越多，然而以前对花木的浇灌、施肥等工作都需要靠人工来实现，不能根据植物正常生长所需要的水分、温度来实时调节植物生长环境的参数，不利于花木的成长以及资源的高效利用。
综上所述，当前加大技术投入，使环境控制高度自动化与智能化是现代浇水系统发展的必然趋势。
二、前人花园浇水智能控制系统研究成果灌溉自动化始于20世纪30年代，二次世界大战前，法国研制了一系列用以实行渠系自动化运行的水力自动闸门，并提出了一套比较完整的自动化灌溉控制方法，开了自动化灌溉的先河。
20世纪50年代以来，随着电子学和计算机技术的应用和发展，利用电子设备、计算机设备和程序控制的灌溉智能化技术也得到了同步发展，并在法国、美国、日本等发达国家乃至一些发展中国家得到了日益广泛的应用和发展。
[2]世界上智能灌溉工程实施比较好的国家有以色列、法国、美国等。
这些国家现代温室的研究起步早、发展快，对综合环境控制技术水平相对较高。
目前，他们采用先进的节水灌溉制度，由传统的充分灌溉向非充分灌溉发展，对灌区用水进行监测预报，实行动态管理，监测土壤情况和作物生长，开发了一系列功能强大的数字式灌溉控制器，并广泛应用。
目前，世界上最先进的灌溉智能化技术是在微灌技术的基础上，按照技术集成和机械化程度，增加对土壤、作物长势情况、温度等生长环境因素等的监控和检测，用精确的灌溉设施及技术实现全自动化监控，按需定位、定量精确灌溉。
基于单片机的智能节水灌溉系统的设计毕业论文
基于单片机的智能节水灌溉系统的设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得________________________ 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：___________________ 日期：___________________指导教师签名：______________ 日期：__________________使用授权说明本人完全了解________ 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
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基于单片机的智能灌溉系统设计
基于单片机的智能灌溉系统设计随着社会的发展，农业灌溉技术也在不断地发展和改进。
传统的手动灌溉方式已经不能适应现代化农田的需求，基于单片机的智能灌溉系统应运而生。
本文将介绍基于单片机的智能灌溉系统的设计及其实现原理。
一、系统功能设计基于单片机的智能灌溉系统的功能设计主要包括以下几个方面：1. 定时灌溉：系统能够根据农作物的生长周期和需要，设定合理的灌溉时间和频率，实现自动定时灌溉。
2. 土壤湿度检测：系统能够通过传感器检测土壤的湿度情况，当土壤湿度低于一定阈值时，自动进行灌溉。
3. 智能控制：系统能够根据土壤湿度、气候条件等因素调整灌溉的时间和量，以达到节水、省力的目的。
4. 远程监控：系统能够通过互联网实现远程监控和控制，农民可以在手机或电脑上实时查看农田的灌溉情况，并进行远程控制。
1. 单片机控制模块：选用高性能的单片机作为系统的核心控制模块，负责处理各种传感器采集的数据，并进行灌溉控制。
2. 传感器模块：包括土壤湿度传感器、温度传感器、湿度传感器等，用于监测土壤和环境的各种参数。
3. 执行模块：包括电磁阀、水泵等执行元件，用于控制灌溉系统的开关和水流量。
4. 通信模块：包括无线模块、以太网模块等，用于实现系统的远程监控和控制功能。
系统的硬件设计需要考虑到各个模块之间的协同工作，确保系统能够稳定可靠地运行。
1. 传感器数据采集模块：负责采集土壤湿度、温度、湿度等传感器的数据，并进行处理和存储。
2. 控制逻辑模块：根据采集到的传感器数据和设定的灌溉参数，进行逻辑判断，并生成相应的灌溉控制指令。
4. 用户界面模块：为用户提供友好的操作界面，让用户可以方便地设置灌溉参数和监控农田的灌溉情况。
系统的软件设计需要考虑到系统的稳定性、实时性和用户体验，确保系统能够满足用户的需求。
四、系统工作流程2. 数据处理：系统对采集到的传感器数据进行处理和分析，得出土壤湿度情况和气候条件。
通过以上工作流程，系统能够实现对农田的智能灌溉，提高农田的灌溉效率，节约水资源，减少人工成本。
(完整word版)智能灌溉文献综述
智能灌溉文献综述一、国内外发展现状由于我国自动化技术起步较晚，目前在各行各业的应用正处于研究推广阶段，自动化技术在农业上的应用程度更低，所以，目前自动灌溉控制系统还处于研制、试用阶段。
中国农业机械化研究院联合多家单位研制了温室自动灌溉施肥系统，该系统可在手动控制、程序控制和自动控制等多种灌溉系统模式之间进行切换，能满足温室作物的大部分需求，但是成本较高(赵玮娜2009)。
中国灌排技术开发公司（2006）以单片机为控制核心开发了微灌自动监控系统，该系统能实现灌溉系统检测、控制，同时还能进行事故处理（沈绪榜2001）。
北京农业工程大学利用8031 单片机研制了一套灌溉控制系统(毛慎建1995)，该系统是一个多输入、多输出系统，可采集多路土壤水分信号，并对单独回路进行控制，使用方便。
但上述系统功能单一，扩展性差，在控制对象复杂情况下难以正常运行。
利用现代计算机技术和通信技术，福建省水利建设技术中心（陈文清2004）开发了一套节水灌溉自动化控制系统，能根据需要实现定时灌溉、恒湿灌溉和人工选择三种工作方式。
WT-02 型微喷灌定时自动控制器是由北京奥特思达科技有限公司研制的一种电子灌溉自动化控制系统（贺良才2010），该系统使用对象广泛，能在多种工作模式下工作。
上述两种系统在一定程度上能进行自动化灌溉控制，但仅限于定时操作或人工操作，还不能实现根据作物需要进行适时、适量的灌溉。
廖功磊等（2006）应用可编程序控制器（PLC）、工控机和工业遥控器构成核心控制部件，采用组态软件（MCGS）及WPL 编程软件设计了全自动智能控制系统。
崔天时等（2010）针对温室灌溉受多因素影响难以建立精确控制模型的特点，开发了基于LabVIEW 平台的温室节水灌溉模糊控制系统。
该系统能够根据土壤水分适时、适量的灌溉，对节水灌溉技术的发展起到了一定的作用。
国内还有直接以PC 机进行控制的自动灌溉控制器，不仅使成本增加，而且不易在田间较恶劣的环境下使用，所以实用化程度很低。
基于单片机的节水灌溉自动控制系统的设计
铁路货车轮对全自动喷涂系统可以实现轮对输送、喷涂完全自动运行，提高了工作效率和工作质量，降低 劳动强度，改善了工作环境。
参考文献：[1] 成大先主编.机械设计手册第五版[M ].化学工业出版社， 2008.1.[2] 气缸选型手册.SMC .R e se a rch and E xp lo ra tio n |研究与探索•工艺与技术基于单片机的节水灌溉自动控制系统的设计杨光(北京邮政新闻宣传中心，北京100001 )摘要：随着科学技术的持续发展，计算机和单片机技术在不断的进步，其性价比、稳定性以及效率也在不断的提高， 使其在农业领域方面的应用也成为了现实并逐步的发展起来。
本文基于单片机设计了一套灌溉自动控制系统，实现了对农 作物进行适时适量的灌溉，同时实现了节水和节能的高效灌溉。
关键词：单片机；灌溉自动控制系统；节水中图分类号：S277.9文献标识码：A文章编号：1671-0711 ( 2017 ) 08 (下）-0158-03我国农业生产技术的现代化建设，在水力灌溉方 面需要自动化技术来代替，这样才能满足大面积灌溉的 实际需求。
灌溉自动控制系统成为农业灌溉自动化的重 要研究方向。
随着市场的扩大，灌溉自动控制系统在我 国有了一个基础并且应用也相对广泛。
同时，在研究和 发展的过程中，新的技术也会不断的产生并应用到农业 生产中，随着人们节水意识的提高，新的节水自动化控 制技术应用到水力灌溉中，会产生一种更新的、更节水 的灌溉自动控制系统。
节水灌溉自动控制系统是农业灌 溉管理的主要自动化管理工具，在作业过程中，该系统 不需要去过分的要求操作者的自身节水意识，完全通过 自动化去进行节水灌溉管理，在大大提高灌溉效率的同 时也大大的节省了劳动成本。
除此之外，最重要的是该 系统在按要求设置完成后，在节水的基础上能够定时定 量的去进行灌溉，大大提高了农作物的灌溉效率和产量。
1系统总体设计灌溉自动控制系统是当前农业灌溉自动化中必不可少的一项技术，在我国农业生产中的应用也越来越普遍， 并在使用过程对存在的问题进行解决，逐步的研发出新料桶。
基于单片机的智能灌溉系统设计
基于单片机的智能灌溉系统设计
随着生产力的提升和科技的不断发展，智能化已经成为了现代社会发展的趋势，而智
能灌溉系统也是农业生产中的一种重要应用。
基于单片机的智能灌溉系统是一个通过计算
机控制灌溉必要因素的系统，主要是为了实现最优化的农田灌溉。
本文将会介绍智能灌溉
系统的设计原理、硬件及程序实现。
设计原理：
智能灌溉系统主要基于单片机、传感器、执行元件和控制器。
整个系统的灌溉过程是
通过传感器采集土壤湿度和温度数据，通过单片机进行数据分析和处理，经过计算得到最
佳的灌溉方案，并由控制器进行监控和执行。
设计智能灌溉系统的主要流程如下：
硬件设计：
硬件设计采用ATmega 16单片机进行控制，土壤温度和湿度传感器用于检测土壤的实
际湿度变化。
直接驱动水泵的继电器模块负责将计算得到的灌溉数据转换成电路开闭状态，控制水泵是否运行。
通过LED灯可以实时监测设备状态并给出相应的报警提示。
程序实现：
程序的实现主要分为数据采集、数据处理和数据反馈三个部分。
在数据采集方面，通
过使用土壤温湿度传感器，可以实时获取土壤温湿度的变化情况。
数据处理部分需要对采
集到的数据进行处理，目的是得出下一次的灌溉时间和时间间隔。
最后，在数据反馈方面，通过LED灯的亮灭和蜂鸣器的报警声来向用户反馈当前灌溉系统的状态。
结论：。
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文献综述
前言
本人毕业设计的论题为《基于单片机节水灌溉系统的设计》，随着我国农业技术的高速发展，在进行农业生产的过程中需要大量的水资源，而我国却是一个水资源严重缺乏的国家，水资源的整体利用水平仍还很低,灌溉水的利用率只有30％～40％,水分生产效率不足1 ㎏∕m3,仅为发达国家的一半。
灌溉管理自动化是发展高效农业的重要手段,我国目前主要局限于节水灌溉工程措施的推广和应用,而高效农业和精细农业要求必须实现水资源的高效利用,将输配水、灌水技术和降雨、蒸发、土壤墒情、作物需水规律等方面统一考虑,做到降水、灌溉水、土壤水和地下水联合调用,实现按需、按时、按量自动供水。
因此,必须采用遥感、遥测等新技术监测土壤墒情和作物生长情况,对灌溉用水进行动态监测预报,实现灌溉用水管理的自动化、节约化、动态管理。
而本文就是对不同土壤的湿度进行监控，并按照作物对土壤湿度的要求进行适时、适量灌水，所设计系统的核心是单片机和PC机构成的控制部分，主要对土壤湿度与灌水量之间的关系、灌溉控制技术及设备系统的硬件、软件编程各个部分进行实现。
本文根据目前国内外学者对的基于单片机节水灌溉系统的设计的研究成果，借鉴他们的成功经验，大胆的将单片机和PC机整合在系统中。
这些文献给与本文很大的参考价值。
本文主要查阅进几年有关基于单片机节水灌溉系统的设计的文献期刊。
张金波、胡钢、张学武、李致金、柯小干（2003）在《自动化控制系统在节水灌溉中的应用》介绍了以组态软件为开发平台,利用继电器输出模块,数字量输入模块等设备开发了农田节水灌溉自动化控制系统,该系统已在农田节水灌溉实际中得到了成功应用.
孙威、毛罕平、左志宇、伍德林（2007）在《基于单片机的节水灌溉自动控制器的设计》中以单片机为核心,研制了一种节水灌溉自动控制器;介绍了系统总体结构、单片机系统主机电路、数据采集处理电路、I/O口的扩展电路、通信接口等以及软件的设计.
王晓健（2010）在《单片机模糊控制节水灌溉系统设计》中介绍了灌溉控制系统的组成及工作原理,以单片机为核心控制芯片,设计了一套节水灌溉控制系统,并对其决策过程进行了具体分析.
张兵、袁寿其、成立、杨春明（2004）在《节水灌溉自动控制器的设计与研究》中论述了一种自动化节水灌溉控制系统的硬件设计、外部连线及其使用功能.系统控制器以与8051完全兼容的GMS90L51单片机为核心,采用计算机分布式管理;系统有传感器自动闭环控制、手动/半手动控制、微机超控等多种工作方式;系统能够实现自动化灌溉,具有排水警示、实时时钟、历史数据查询、数据上传及双向通信等功能.
张兵、袁寿其、成立（2003）在《节水灌溉自动化技术的发展及趋势》中论述了自动化技术在灌溉管理中的重要性,详细介绍了以色列、美国、澳大利亚及我国自动化技术在灌溉中的应用现状及存在的问题,讨论了一些新技术,如模糊控制、神经网络、专家系统等在节水灌溉控制中的应用,并对节水灌溉控制技术的发展趋势进行了探讨.
朱张青、曹成茂（2001）在《多用途节水灌溉控制系统研制》中介绍了一种以单片机控制为核心,能适用于多种农作物的节水灌溉控制系统.
苏崇峰、陈进昌、刘祥金、王永兰（2002）在《节水灌溉自动控制及管理系统研究》从节水灌溉控制与水费管理两个方面介绍了本系统在节水灌溉中的应用,着重介绍了控制过程;对节水灌溉的控制以及计算机、PLC、数字水表、数据采集都进行了详细地介绍;通过本系统的实施,可以从根本上解决节水灌溉重建轻管的弊端.
吴维雄（2004）在《试论计算机在节水灌溉中的应用》中介绍了随着精确农业技术革命的发展,节水灌溉中增加了精确灌溉的内容.通过计算机控制实施相
应作业,可最大限度地提高水资源的利用率.本文对计算机在该领域内的应用的软、硬件设施做了介绍.
韩文霆、吴普特、冯浩、陈香维、杨青（2004）在《中外农田喷灌技术的发展对比》中对比分析了中外喷灌技术发展速度、主要形式以及包括精确灌溉在内的先进喷灌技术的研究和应用情况,分析了我国存在的主要差距,指出我国家庭联产承包责任制下的土地小块经营方式和与之相应的管理体制,是限制大中型喷灌机组与喷灌技术应用、精确灌溉技术实施和喷灌技术发展的主要因素之一,并探讨了我国喷灌机组的发展方向.
吴玉芹、王晓玲（2002）在《发展节水灌溉应注意的几个问题》中提到："九五"期间,党中央、国务院对节水灌溉工作非常重视,把节水灌溉作为一项革命性措施来抓,取得了巨大的建设成就.据统计,截至2000年底,我国节水灌溉工程面积已达到0.187亿hm\+2.同时,每年还发展节水灌溉措施面积近0.133亿
hm\+2.这些工程和措施面积为缓解我国水资源供需矛盾,为抗御农业自然灾害,增强农业生产能力,促进我国农业种植调整,增加农民收入做出了不可磨灭的贡献.也为下一步农业节水发展打下了很好的基础.展望21世纪,我国水资源短缺、供需矛盾突出的局面不会得到很大改变,农业灌溉用水量增加的可能性较小,推广普及节水灌溉在我国将是一项长期的任务.当前,随着"十五"节水灌溉规划的实施,节水灌溉正在全国掀起新一轮的高潮,为总结"九五"期间节水灌溉的成败得失,做好"十五"乃至21世纪初节水灌溉工作,提出了几条注意事项。
Hess T（1996）在《A MICROCOMPUTER SCHEDULING PROGRAM FOR SUPPLEMENTARY IRRIGATION》中提到实时灌溉调度农场使用的电脑包。
该软件包括四种模型：参考作物蒸散量模型，实际蒸散量模型，土壤水分平衡模型和灌溉预报模型。
Garcia Prats, A.、Guillem Pico, S.（2010）在《Performance evaluation and uncertainty measurement in irrigation scheduling soil water-balance approach》中提出：现有水资源总量(TAW)与灌溉调度性能有关。
对统计评价指标之间的关系进行了计算和社团，价值高的土壤上TAW表现的更好。
Jeetendra Kumar、Singh, A. K. P.（2008）在《Water retention characteristics and development of models for prediction of available water capacity of the soil》中通过田间试验期间进行的2000-01早春季节，研究土壤水分的特点和发展作为保水基质吸力的函数模型在水资源管理，根据印度比哈尔邦菩萨蛮，拉金德拉农业大学实验农场以及一些预测持不同深度的土壤
剖面的能力可用水的物理性质，化学性质的功能。
对一些粒径分布和容重等土壤物理性质，化学性质进行了测定。
另外，为了从基础上了解自动节水灌溉方面的知识，我还阅读了一些关于自动节水灌溉方面的参考文献：《中国节水灌溉》、《节水灌溉理论与技术》、《节水灌溉技术培训教材：喷灌工程技术》等等，并对自动节水灌溉有了一定的了解和看法。
结论
通过以上文献综述，不难发现：随着我国农业的高速发展，自动节水灌溉的作用对农业生产越来越重要。
国内外对自动节水灌溉的研究也在不断的增加。
它们对我国的农业的发展起着非常重要的作用，同时我们也应该注意到它们在经济中有很大的发展空间。
并且一些大的企业已经开始进行初步的计划实施。
我国大多数学者针对灌溉主要集中在节水方面，并对自动节水的研究也都是在整体的灌溉平台上即其研究的范围比较大。
在对具体针对自动节水灌溉的运用方面没有具体的论述和展开过。
通过上述文献，总结出自动节水灌溉系统在节约成本，提高效率，实现“绿色”买卖方面起到很大的作用，单片机和PC机的融合成就了系统的这场革命，并赋予灌溉信息化、自动化、网络化等特点，所以自动节水灌溉有能力帮助农业生产实现节约化，并且可以在各行业实施。
这也是本文的突破点。
通过这次对基于单片机自动节水灌溉系统的设计的检索，我学习到了关于自动节水灌溉的许多知识，为今后的继续学习、工作打下了一定的基础！。