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基于zigbee温室环境监测系统设计(附件)【字数:7629】

2024-11-03 19:51编辑: www.jxszl.com景先生毕设
摘 要随着信息技术时代经济的深入发展,特别是随着信息化生产技术产品的逐渐成熟完善与应用普及,人们生活对数字化智能生活技术的个性化需求必将越来越高。为了全面满足信息时代人们的在现代化生产及生活方式中产生的各种智能化需求,ZigBee的发展极大地推动了智能生活的实现。通风是改善温室环境,监测温室环境最直接的方法。温湿度作为温室环境的重要物理参数,人在生活和工作过程中要不断的同周围的环境进行能量的交换。舒适凉爽的温室环境不仅是可以长时间维持在人体中正常运转的温热生态平衡,而且更可以长时间确保我们人体自身的安全健康运行和我们正常生产的最佳工作效率,因此本文针对基于ZigBee STM32的温室环境监测系统进行研究,期望日后对相关行业的额发展提供理论支持。
目录
一、 引言 1
(一)研究温室环境的背景与意义 1
(二)国内外温室环境研究现状 1
二、 系统相关技术介绍 3
(一)C语言的介绍 3
(二)Zigbee技术的介绍 3
(三)STM32F103C8T6单片机介绍 3
三、 系统总体设计 3
(一)控制模块的选择 3
(二)数据采集模块的选择 3
(三)系统硬件原理图 4
四、系统硬件电路的设计与实现 5
(一)控制模块 5
(二)DHT11环境监测模块 6
(三)BH1750光照度传感模块 8
(四)制冷设备 8
(五)OLED显示屏模块 9
(六)ZigBee无线通信传感模块 10
五、系统软件的设计与实现 11
(一)系统软件的设计 11
(二)上位机软件的设计 11
(三)系统工作的流程 12
六、系统测试 13
(一)系统硬件环境的搭建及测试 14
(二)系统软件环境搭的建及测试 14
(三)系统测试的结果与分析 14
总结 15
参考文献 16
致谢 17
附录 20
引言
研究的背景与意义< *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: ^351916072
br /> 随着国家科学技术的发展,在农业方面很多融入了物联网技术。物联网技术的引用,不仅促进了现代化农业的快速发展,同时也是让更多老百姓能够享受到科技所带来的的积极影响。以最早投入使用的智慧农业大棚为例,智慧农业大棚其本质是由温室控制系统组成,该系统不仅能够很好的将棚内植物所需要的生长环境给模拟出来,同时也能让务农人员减轻了很多不必要的工作量。当使用智慧农业大棚时候,工作人员不仅可以通过移动端APP对大棚进行实时监控,同时也可以通过大棚外的计算机显示屏与系统进行交互。只要选择所需要培育的种子,在将棚内的气候设置成为该种子所需要的生长环境,在丰收的季节就能够将这些瓜果蔬菜给全收进口袋。智能农业的发展不仅减轻了当地人们的工作量,同时也满足了许多百姓能够想吃到反季水果心愿。
随着近几年来,在国家大力扶持智慧农业的发展,许多现代化科技产品也投入到了农业方面的使用,例如温室环境检测设备、松土级、施肥机、浇灌设备等等。这些农用设备的陆续出现大大减轻了过去人们外出务农人员的一些工作负担,但是由于这些产品大多都数国外制作,对于作业者要求极高,目前国内大部分农民对于英文的认知不是那么充分。所以制作一款国内自己的智慧农业大棚系统是十分有意义的。本次所设计的系统是一款开发成本低、符合当下国内需求切能让工作人员简单易懂的环境监测设备。该款机器不仅是能够在很大一定程度意义上的减轻了人们的繁重的工作负担,同时能让人们以较实惠的价格进行购买。在使用到工作的时候,不仅能够增加务农的收入,同时也能让在农地里的工作时间大幅度减少,能有更多的时间做自己想做的事情。
国内外研究现状
在国内,由于科技发展起步较晚,在对于环境检测系统的研究上还没有那么完善,相对于一些较差的场所,环境监测系统的使用起来的效果并不是那么的理想,特别是需要24小时不停歇使用系统的场所来说。考虑到森林环境信息的监测,一些研究人员开发并应用了森林火灾监测机器人。扬州大学研制了一种多参数环境监测机器人,用于图像传输,为复杂环境下的环境监测提供了新的手段。一些研究人员还设计了一个可应用于多个场景的环境监测系统,以实现对温度和湿度、有害气体和人员入侵的监测功能。欧美、日本等发达国家对这方面的研究比较早,尤其是国外的农业发展状况与我国存在较大差异。近年来,他们将环境监测功能与机器人充分结合,开发出多功能机器人,并已应用于农业。日本京都大学开发了一种六足机器人,可以在田间行走,收集土壤水分、肥料和作物生长的信息。早稻田大学科技学院高桥顺孚研究所与日本美国国家科学院和日本机器人技术大学合作开发了一款手机和云服务的自动行走环境监控机器人,其造价控制在150050万日元。根据数据显示,目前中国人口已经超过了14亿,在如此庞大的人口下,目前中国的粮草存储量是远远不够的。所以如何提高农作物的生产量至关重要。随着物联网技术的发展,智慧现代农业已经得到了大范围的推广以及使用。现代农业不仅能够很好的满足瓜果蔬菜所需要的生长环境,同时也能够很好的解决掉目前中国人口所需要的粮草供给问题,所以更好的发展现代化农业是为了农业发展的趋势,同时也是国家将会大力扶持的项目。智能现代化农业不仅需要实时对环境进行检测,同时也是对科技提出来更好的要求。
系统相关技术介绍
C语言介绍
如今,C语言作为主流的计算机编程语言之一。且C语言是一门面向过程的计算机编程语言,与C++、Java等面向对象编程语言有所不同所以在本系统设计中,C语言作为主要的编程语言。
Zigbee技术介绍
Zigbee技术又称紫峰技术,是一种使用非常广泛的近距离数据无线组网与传输技术。突出特点主要有:较低的功耗,较低的成本,同时也支持多种网络拓扑结构。主要的使用场景为距离短、数据量小、速率低的设备上。正是基于以上的诸多特点,Zigbee技术在智能家居与环境监测等场景上使用的范围非常广。

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