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大棚空气与土壤的检测(附件)【字数:8867】

2024-11-03 19:53编辑: www.jxszl.com景先生毕设
[]温室,又称温室,可用于炎热、潮湿和农业应用,提供适宜的栖息地和有利的季节性植被,改善人们的生活,显着改进传统种植技术。物联网(IoT)是结合各种检测技术、现代网络技术、人工智能技术和自动化技术的应用。在温室区域,温室可以利用物联网技术对无线传感器网络进行测量和监控。配备无线传感器的温室可以监测温室内各种环境参数的变化,然后接收、存储和管理无线传感器接收点发送的数据,并真实地展示给温室用户。时间表。同时,根据种植者的需求,为温室网络的远程管理提供不同的流程。物联网技术为温室监控提供了极大的便利。以ZigBee协议为基础,开发了以芯片为核心的温室无线传感器网络监控系统,克服了传统受限通信网络布线复杂、故障小、人工控制等缺点。本文详细分析了以ZigBee协议为基础的物联网技术研究,总结了技术研究的目的和意义。本文深入分析了ZigBee无线网络技术的特点,比较了WiFi和ZigBee技术的优缺点,并介绍了它们在温室系统中的应用。因此,温室系统提供了两种不同通道的组合,并在原系统的基础上进行了适当的改进,使用标准的CC2430射频芯片和其他传感器,而主控制器是Arduino微控制器。
目录
一、绪论 6
一、系统总体方案设计 7
(一)设计思路 7
(二)方案选择 8
1.传感器选择方案 8
2.显示器选择方案 9
3.系统整体电路图 10
三、系统硬件设计 11
(一)主控模块设计 11
(二) DHT11传感器模块设计 12
(三)报警模块 12
四、系统软件设计 1
(一)设计概述 1
(二)系统初始化模块 2
(三)串口模块 3
(四)温湿度控制模块 4
(五)报警模块与继电器控制模块 6
五、系统分析与调试 6
(一)硬件电路的调试 6
(二)功能模块的调试方案 7
六、结论 8
参考文献 9
致谢 12
一、绪论
中国是一个农业大国。农业的发展直接影响到中国的经济发展,传统农业生产有了很大改善。然而,传统 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: ^351916072
的温室大棚仍然不能完全满足当代人们的需求,因为温室必须提供一定的条件才可以完成。如:温度、湿度、二氧化碳含量和光照强度。但很难做到完全准确和恰当。温室控制需要通过简单的人类护理来实现,这需要消耗大量的人力、物力和经济资源。因此,有必要将现代科技作用于温室管理中,以显著方便人们的生产和生活,提高生产效率,降低生产成本。然而,温室需要多方面的环境检测。要实现真正意义上的温室全面现代化,必须在温室内大量布线,并在烘箱内温度和湿度。温室拥有先进的钢制设备和电线,容易生锈,这极大地影响了控制系统的可靠性和安全性,并且不会导致温室控制系统无法运行。安全高效的生产和人类生活,使用单片机进行监测将增加运营成本和人类维护成本,并提高农业发展。
本课题基于传感器而设计的大棚空气与土壤检测系统,为解决上述问题提供了一条科学可行的途径,具有重要的现实指导意义。
(1)国外现状:
1949年初,世界上第一个具有温室监测功能的“人工气候室”在加利福尼亚州帕萨迪纳研究中心建成。人工气候室的目的是现场采集温度值,进行显示、记录和监测,了解温度调节和温室监测。作为示范,温室在美国农业温室应用领域得到了广泛推广,为现代科技农业创造了良好的栽培理念。此后,发达国家的农业温室监测技术发展迅速。在许多国家现代科学技术的支持下,农业部门正在向智能化发展,没有人是开放的。
在国外的某些国家,温室生产设备和技术相对成熟,85%以上的温室环境是由计算机控制。伦敦大学农业大学开发的温室检测系统就可以做到检测温室内的二氧化碳浓度、温度、光强等参数,并根据输入的参数进行自动调节和控制。
(2)国内现状:
1969年,中国科学院上海植物生理研究所建造了大型植物人工气候室,包括自然光室和人工光室,共25个。此外,中国还生产各种用于海洋、森林、生物、污染、农业和空间开发领域的人工气室。1980年,中国开始讨论将计算机网络监控技术应用于温室管理,并开始迅速发展。
贺龙已经利用无线传感器网络远程控制技术实现了对梅梅子葡萄园的远程控制。它可以监测和控制土壤温度、湿度、浓度、二氧化碳和光照强度等参数,管理部门可以根据作物的生长状况进行自动灌溉。
通过无线网络进行温室远程控制具有良好的发展前景,因为无线网络管理不仅对农业发展有用且有效,而且对工厂检查和住房法律的制定也很重要。
根据学位项目手册的要求,应设计传感器的大棚空气与土壤监测系统,具有自动温度和湿度测量、CO2浓度和远程控制功能。根据相关文献,提出以Arduino的模块为主控,结合CC2430无线通信控制器和各种传感器模块。通过检查现有材料,批准了以下实施计划:
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图11 基于无线传感器网络的温室大棚监控系统的设计父节点原理框图
该系统包括主控芯片、湿度传感器HS1101、温度传感器DS18B20、二氧化碳传感器mg811、光电二极管、步进电机、水泵、CC2430无线中继芯片和/或D ADC0809转换器。
其中,DS18B20温度传感器和HS1101湿度传感器用于检测温室空气中的温度和湿度,s100h二氧化碳传感器和光电二极管用于测量二氧化碳和白炽灯的浓度。温室。步进电机用于控制温室屋顶舱口上的开关。洒水泵用于湿润和浇水。CC2430无线收发芯片是网络协调器和无线传感器节点的主要模块,用于高效可靠的数据传输。A/D ADC0809转换器将每个测量点的湿度、温度、光强度和二氧化碳浓度的模拟信号转换为数字信号,并将其发送给微控制器。本论文设计的系统使用合适的传感器采集温室内的温度、湿度、二氧化碳含量等参数,并使用ZigBee终端功能节点将采集到的数据发送到主节点,并将数据发送到温室网络协调办公室。最后,网络协调器通过RS485串行总线向上位机控制系统传输一些信息。计算机程序管理器分析这些参数,并启用快速反馈管理,以最大限度地控制这些参数,以适应植物的生长区域。同时,计算机存储和分析这些参数,并向温室控制模块发送指令,以控制温室天花板开关或为其浇水。
一、系统总体方案设计
(一)设计思路
为实现温室内自动温湿度控制的目标,应包括一个采集温湿度数据的模块。 DS1302时钟芯片与系统相连,植入该芯片可增加系统功能,在显示屏上显示4行汉字。综合各种因素,我们选择了DHT11数字温湿度传感器作为检测空气中温湿度的模块。系统流程:首先DHT11采集内部温湿度值,然后DHT11将数据传输到主控模块,然后单片机对来自DHT11的温湿度数据进行处理和分析,最后将处理后的数据显示在oled显示器。

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