农业大棚温湿度智能控制系统设计-本科毕业论文
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摘要随着农业产业规模的提高,对于数量较多的大棚,传统的温度控制措施就显现出很大的局限性。
为此,在现代化的蔬菜大棚管理中通常有温湿度自动控制系统,以控制蔬菜大棚温湿度,适应生产需要。
本论文主要阐述了基于P89LPC938单片机的温室大棚温湿度监测系统设计原理,主要电路设计及软件设计等。
该系统采用LPC938单片机作为控制器,DHT11进行温湿度采集,并通过无线模块NRF24L01进行主机与从机的无线通信,利用其I2C总线技术控制SRL_11280W_LCD液晶实时显示。
使用户在控制室即可监测温室大棚内的实时温湿度,从而方便用户对温室大棚的管理。
关键词: 单片机P89LPC938; 传感器DHT11;液晶SRL_11280W_LCD; 无线模块 NRF24L01第一章绪论1.1 课题研究背景目前,我国农业正处于从传统农业向以优质、高效、高产为目标的现代化农业转化新阶段。
而大棚作为现代化农业设施的重要产物,在国内多数地区得到了广泛应用。
大棚可以避开外界种种不利因素的影响,人为控制或创造适宜农作物生长的气候环境,可以看成是一个半封闭式的人工生态环境。
由于大棚中各种环境因素是可以人为控制的,因此控制技术直接决定着大棚中农作物的产量和质量。
大棚监测系统一般包括三个模块:环境参数采集模块、数据处理模块和执行模块。
在目前的监测系统中,需采集的环境参数主要包括温度、湿度、CO2浓度、光照强度、土壤湿度等。
在实际设计中还需根据大棚的规模及所在区域设定不同的采集方式,确保数据采集的准确性。
例如我国北方地区,冬季寒冷而漫长,大棚监测最主要的一部分就是温度的调节。
这时可将一天分为午前、午后、前半夜和后半夜4个时段来进行温度调节。
午前以增加同化量为主,一般应将棚温保持在25~30℃为宜;午后光合作用呈下降趋势,以20~25℃为好,避免高温下养分消耗过多;日落后4~5h内,要将棚内温度从20℃逐渐降到15℃上下,以促进体内同化物的运转。
智能农业⼤棚控制系统毕业设计毕业设计(论⽂)题⽬:智能农业⼤棚控制系统毕业设计(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。
作者签名:⽇期:学位论⽂原创性声明本⼈郑重声明:所呈交的论⽂是本⼈在导师的指导下独⽴进⾏研究所取得的研究成果。
除了⽂中特别加以标注引⽤的内容外,本论⽂不包含任何其他个⼈或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本⽂的研究做出重要贡献的个⼈和集体,均已在⽂中以明确⽅式标明。
本⼈完全意识到本声明的法律后果由本⼈承担。
作者签名:⽇期:年⽉⽇学位论⽂版权使⽤授权书本学位论⽂作者完全了解学校有关保留、使⽤学位论⽂的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论⽂的复印件和电⼦版,允许论⽂被查阅和借阅。
本⼈授权⼤学可以将本学位论⽂的全部或部分内容编⼊有关数据库进⾏检索,可以采⽤影印、缩印或扫描等复制⼿段保存和汇编本学位论⽂。
涉密论⽂按学校规定处理。
作者签名:⽇期:年⽉⽇导师签名:⽇期:年⽉⽇注意事项1.设计(论⽂)的内容包括:1)封⾯(按教务处制定的标准封⾯格式制作)2)原创性声明3)中⽂摘要(300字左右)、关键词4)外⽂摘要、关键词5)⽬次页(附件不统⼀编⼊)6)论⽂主体部分:引⾔(或绪论)、正⽂、结论7)参考⽂献8)致谢9)附录(对论⽂⽀持必要时)2.论⽂字数要求:理⼯类设计(论⽂)正⽂字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),⽂科类论⽂正⽂字数不少于1.2万字。
温室大棚温湿度监测系统设计毕业论文引言温室大棚作为一种重要的农业设施,在现代农业生产中扮演着重要角色。
为了提高温室环境的稳定性和作物的产量,监测和控制温室大棚的温湿度是必不可少的。
本文将介绍一种温室大棚温湿度监测系统的设计,旨在为农业生产提供有效的监测和控制手段。
系统需求分析在温室大棚的种植过程中,温度和湿度是两个重要的气候因素。
因此,本系统的设计需满足以下需求: - 实时监测温室大棚内的温度和湿度数据,并能通过互联网远程访问; - 提供可视化界面,以便农民能方便地观察温室大棚的环境变化; - 当温度或湿度超出预设范围时,能自动发送警报信息。
系统设计本系统主要由以下几个部分组成:温湿度传感器、单片机控制模块、Wi-Fi模块和远程访问平台。
温湿度传感器温湿度传感器是监测温室大棚内温湿度的核心部件。
常用的温湿度传感器有DHT11和DHT22等型号。
传感器将温度和湿度数据转换为数字信号,并提供接口供单片机模块读取。
单片机控制模块单片机控制模块负责与温湿度传感器的通信和数据处理。
它通过读取传感器的数据,并根据预设的阈值进行判断,以决定是否触发警报或发送数据到远程访问平台。
Wi-Fi模块为了实现远程访问和控制,本系统中将使用Wi-Fi模块连接到互联网。
Wi-Fi模块可以将单片机控制模块收集到的温湿度数据发送到远程访问平台,并接收远程控制命令。
远程访问平台远程访问平台是农民和温室大棚之间的桥梁,为农民提供了监测和控制温室大棚的接口。
农民可以通过平台查看温室大棚的温湿度数据、设置阈值和接收警报信息。
系统实施本系统将采用Arduino作为单片机控制模块,使用DHT11作为温湿度传感器,ESP8266作为Wi-Fi模块。
远程访问平台将使用云服务器和Web开发技术来实现。
Arduino编程Arduino编程主要包括与温湿度传感器的通信、数据处理和与Wi-Fi模块的通信。
通过编写相应的代码,将传感器数据转换为温度和湿度值,并将数据发送到远程服务器。
长沙学院CHANGSHA UNIVERSITY毕业设计资料设计(论文)题目:农业大棚温湿度监控系统监控系统设计系部:电子与通信工程系专业:通信工程学生姓名:班级:学号指导教师姓名:职称最终评定成绩长沙学院教务处二○一四年五月制目录第一部分设计说明书一、设计说明书第二部分外文资料翻译一、外文资料原文二、外文资料翻译第三部分过程管理资料一、毕业设计课题任务书二、本科毕业设计开题报告三、本科毕业设计中期报告四、毕业设计指导教师评阅表五、毕业设计评阅教师评阅表六、毕业设计答辩评审表2014届本科生毕业设计资料第一部分设计说明书(2014届)本科生毕业设计说明书基于单片机的粮库温度监控系统设计系部:电子与通信工程系专业:通信工程学生姓名:班级:学号指导教师姓名:职称最终评定成绩2014年5月长沙学院本科生毕业设计基于单片机的农业大棚温湿度监控系统设计系(部):电子与通信工程系专业:通信工程学号:学生姓名:指导教师:教授2014年5月摘要大棚技术在全国各个乡镇已经普及了,但是随着这些温室大棚的数量不断增加,对于大棚内的温度、湿度、光照强度和二氧化碳浓度的控制显得极其重要,特别是温湿度的监控。
本课题设计了基于单片机的农业大棚温湿度监控系统,更好的对各个农业大棚内各个环境因素进行监控。
本系统由三部分组成:第一部分的功能是在农业大棚中负责监控温室,主要是有单片机读取温湿度传感器DT11测得的温湿度,并且在数码管显示。
第二部分功能是负责将所测得的温湿度从农业大棚传到管理员的电脑或其他通讯设备上,这样可以让管理员及时准确的查看大棚内的温湿度,这部分主要是有485通讯总线完成传输。
第三部分的功能则是上位机处理接收的温湿度值,并且判断这些温湿度值是否在合理的温湿度范围内,如果超出预设值就立即报警。
通过多次测试表明,系统各个部分功能正常,相互衔接良好,操作简单方便,大大提高了温室大棚的科学管理水平,可以减少劳动者的工作量,减少支出,提高大棚内产品的产量,增加劳动者的收入,提高国民生产值,具有很好的发展未来。
毕业设计(论文)题目:智能农业大棚控制系统毕业设计(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。
作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。
毕业论文(设计)蔬菜大棚温湿度控制系统设计院系名称信息科学与工程系姓名学号专业电子信息工程指导教师年月摘要近些年,蔬菜大棚技术发展十分迅速,相关技术日益成熟,蔬菜大棚的数量也日益增加,研究蔬菜大棚可以提高蔬菜产量和质量,从而更好的为现代人服务;本文旨在设计出一套蔬菜大棚温湿度控制系统,代替人工,更好的控制蔬菜大棚内的温湿度,满足生产的需求。
本文基于物联网技术设计了一套蔬菜大棚温湿度控制系统;在系统中引入了nRF24L01技术组网和GSM通信技术,使用本系统,我们可以很方便的采集蔬菜大棚内的空气温湿度等环境参数,并通过LCD液晶显示器显示蔬菜大棚中的温湿度等环境参数,当系统出现异常时,可以通过GSM网络将警告信息发送给用户,此外,用户还可以通过按键控制湿度控制器和温度控制器调节蔬菜大棚环境参数。
本系统由一个主节点和多个从节点构成。
主要工作内容如下所示:1.主节点控制系统选择STM32F103ZET6单片机作为主控制器,主控制器连接nRF24L01无线模块、SIM808模块等外围设备;从节点控制系统选择STC89C52单片机作为控制器,控制器连接温湿度传感器和nRF24L01;2.一个主节点可以通过nRF24L01无线模块和多个从节点进行通信。
主节点控制系统中主控制器STM32FZET6外围连接SIM808模块,当系统出现故障的时候,将通过GSM网络自动向用户发送一条报警信息,以便用户能及时发现排除故障。
关键词:nRF24L01,STM32F103ZET6,STC89C52,SIM808模块IAbstractIn recent years, the development of vegetable greenhouse technology is very rapid, related technology matures, the number of greenhouses increasing, vegetable greenhouse is conducive to open our door to wisdom, improve the yield and quality of vegetables, so as to better serve for the modern people; the purpose of this paper is to design a set of vegetable greenhouse temperature and humidity control system, instead of manual, temperature and humidity better control of vegetable greenhouse, meet the demand of the production.This paper based on IOT technology to design a set of vegetable greenhouse temperature and humidity control system; nFR24L01 network technology and GSM communication technology is introduced in the system, the use of the system, we can easily collect greenhouse air humidity and other environmental parameters, and through the LCD liquid crystal display in vegetable greenhouse temperature and humidity etc. the environmental parameters, when the system is abnormal, the warning information can be sent to the user through the GSM network, in addition, users can also through the buttons to control the humidity controller and a temperature controller of greenhouse environment parameters.The system consists of a master node and multiple slave nodes. The main work is as follows:1.Master node control system selects STM32F103ZET6 MCU as the main controller, the main controller is connected with the nFR24L01 wireless module,SIM808 module and other peripheral equipment; from the choice of the STC89C52 as the controller node control system, the controller is connected with a temperature humidity sensor and nFR24L01;2.A master node can communicate via nFR24L01 wireless module and multiple slave nodes. The main control node main controller connected to the SIM808STM32FZET6 peripheral module in the system, when the system fails, will be automatically sent to the user through the GSM network an alarm information, so that users can find out fault.Key Word:nFR24L01, STM32F103ZET6, STC89C52, SIM808 ModuleII目录1 引言 (1)1.1.课题背景 (1)1.2.国内外研究现状 (1)1.2.1.国内现状分析 (1)1.2.2. 国外现状分析 (2)1.2.3. 研究状况总结 (3)1.3.本课题的研究内容 (3)2总体设计 (4)2.3蔬菜大棚温湿度控制系统核心技术 (6)2.3.1 nRF24L01组网技术 (6)2.3.2 GSM通信技术 (6)2.4本章小结 (6)3嵌入式系统设计 (7)3.1主节点控制系统设计 (7)3.1.1主控制器选择 (8)3.1.2主从节点间通信方式 (8)3.1.3 .LCD选型及电路设计 (10)3.2从节点控制系统设计 (13)3.2.1单片机选型和设计 (13)3.2.2传感器接口电路设计 (15)3.3本章小结 (16)4 结论 (45)参考文献 (45)致谢 (45)III1 引言1.1.课题背景蔬菜大棚技术在我国很早就已经发展起来了,并且已经趋于成熟,传统的蔬菜大棚技术全部采用人工的方式,其特点是使用竹子或钢筋的骨架结构,在其上面覆上保温塑料膜,如此一来,便就形成了一个密闭的温室空间。
基于plc大棚温湿自动控制系统摘要:讨论了在温室控制中引入PLC技术构成分布式控制系统的方法,详细介绍了系统的特点、组成、硬件设计、实时动态监控系统及通信问题。
分布式的控制结构,使各子系统相对独立,管理与控制功能分开,易于实现群控化管理,提高了系统的可靠性,且易于扩展。
系统成本低廉,性能稳定,通用性好,符合中国国情,具有广泛的应用前景。
关键词:温室大棚;PLC;集散控制;温湿控制Title Design the agriculture temperature and humidity glasshouse control system with the programmable logic controllerAbstract:The method of distributed control system composed by PLC technology in glasshouse control is introduced in this paper. It gives a detailed introduction to the characteristics, constitutes,software and hardware design , real - time dynamic surveillance and communication of the system.The distributed control structure makes all sub - systems independent relatively , separates the management and control function , and easy to realize the swarm control management , greatly improves the reliability and expandable of the system. It has the characacters of low cost , stable function , wide adoptability , etc , which matches the conditions of China and has charming application foreground.Keywords:Glasshouse agriculture; PLC; Distributed control system;Swarm control management目录引言 (1)一研究背景 (1)1.2研究的目的及意义 (2)2 系统概述 (2)2.1系统设计任务 (2)2.2系统总体设计 (2)2.3 系统工作原理 (7)2.4 温湿度传感器 (8)3 系统硬件设计 (9)3.1 PLC简介 (9)3.2 总线简介 (9)3.3电磁阀的简介与安装 (10)3.4湿度传感器 (13)3.5温度传感器 (14)3.6 喷灌系统的设计 (15)结论 (21)参考文献 (22)致谢 (24)图1 (25)1 引言1.1 研究背景我国的设施园艺绝大部分用于蔬菜生产。
论文题目:温室大棚控制系统专业:测控技术与仪器本科生:(签名)指导教师:(签名)摘要温室种植在农业生产中占有越来越重要的地位,传统的温室种植自动化程度很低,基本是靠人工控制温湿度、光照的方式,既耗费人力又不精确,因此需要研制一种造价低廉、使用方便且测量准确的温湿度、光照控制系统。
本课题研究的主要内容是利用单片机作为主控机,对温室内的温度、湿度和光照进行实时监测和控制,以满足温室内作物生长的环境要求。
通过数字式温度传感器DS18B20进行温度采集,电容式湿度传感器HS1100对湿度参数进行采集,模块GY-30对光照进行采集,单片机STC12C5A60S2对采集到的数据进行处理,由LCD12864对当前的温湿度值和光照值进行显示。
并实时判断温湿度、光照值是否满足设定的温湿度、光照范围,若超出设定范围,将及时启动报警装置进行报警,并采取相应的措施保证温室内温湿度、光照在合适的范围,初步实现了温室大棚的自动控制。
键关词:温室,温湿度,光照,单片机,监测,控制Subject: De sign of greenhouse control sy stemSpecialty: technology of measuring and controllingName: (Signature) _____Instructor: (Signature)ABSTRACTWith the rapid socio-economic development, people's living standard continues to improve, greenhouse cultivation plays an increasingly important role in agricultural production. The degree of automation of traditional greenhouse cultivation is very low, basically rely on manual control of temperature and humidity, light way, both labor-intensive and not precise temperature and humidity and light regulation measures showed greatly limitations. Therefore, we need a low cost, easy to use and accurate measurement of temperature and humidity, light control system.The main content of this research is to use microcontroller as the host computer, the temperature, humidity and light inside the greenhouse for real-time monitoring and control, in order to meet the environmental requirements of greenhouse crops. Temperature can be collected by digital temperature sensor DS18B20, capacitive humidity sensor HS1100 humidity parameters collection, illumination module GY-30 is collected by the microcontroller STC12C5A60S2 the collected data are processed by LCD12864 the current temperature and humidity values and display illumination values. And real-time to determine the temperature and humidity, light value is set to meet the temperature and humidity, light range, if beyond the set range, will promptly start the alarm device alarm, and take appropriate measures to ensure that the temperature and humidity inside the greenhouse, in a suitable range of light, the initial realization of automatic control greenhouse.KEY WORDS: greenhouse, temperature, humidity, light, single-chip, monitoring, control目录前言 (1)第1章绪论 (2)1.1选题的背景及目的 (2)1.2国内外研究现状 (2)1.3发展趋势 (3)1.4本系统主要研究内容 (4)第2章总体设计 (5)2.1设计要求 (5)2.2设计原则 (5)2.2.1可靠性高 (6)2.2.2操作维护方便 (6)2.2.3性价比高 (6)2.3硬件设计系统总体框图 (6)第3章系统硬件设计 (7)3.1主控模块 (7)3.1.1方案选择 (7)3.1.2 STC12C5A60S2单片机简介 (8)3.1.3单片机最小系统电路 (10)3.2显示模块 (11)3.2.1方案选择 (11)3.2.2 LCD12864简介 (11)3.2.3 LCD124显示电路 (13)3.3温度测量模块 (14)3.3.1温度定义 (14)3.3.2方案选择 (14)3.3.3 DS18B20的介绍 (14)3.3.4 DS18B20测温电路 (16)3.4湿度测量模块 (16)3.4.1湿度定义 (16)3.4.2 方案选择 (17)3.4.3 HS1101湿度传感器介绍 (17)3.4.4 HS1101测湿电路 (18)3.5光照测量模块 (21)3.5.1光照定义 (21)3.5.2方案选择 (21)3.5.3 GY-30模块介绍 (22)3.5.4 GY-30测光强电路 (22)3.6键盘模块 (23)3.6.1选择方案 (23)3.6.2 键盘电路 (23)3.7报警模块 (24)3.8温度控制模块 (25)3.9湿度控制模块 (26)3.10光照控制模块 (26)第4章系统软件设计 (29)4.1软件设计的整体思想 (29)4.2系统主程序 (29)4.3采集模块子程序 (30)4.3.1.温度采集模块子程序 (30)4.3.2湿度采集模块子程序 (31)4.3.3光照采集子程序 (32)4.4显示模块子程序 (33)4.5键盘模块子程序 (34)4.6报警和控制模块 (35)第5章系统调试和实验 (37)5.1 Altium Designer软件介绍 (37)5.2硬件调试 (37)5.3实验验证 (38)第6章总结 (41)致谢 (42)参考文献: (43)附录:电路原理图 (44)前言现代社会随着科技的发展尤其是农业科技的日新月异,使得人们能通过创造适合农作物生长的环境来改变其生长周期。