温室环境监测系统的设计

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《智能温室大棚监控系统的研究与设计》范文

《智能温室大棚监控系统的研究与设计》范文

《智能温室大棚监控系统的研究与设计》篇一一、引言随着现代科技的不断进步,农业科技作为支撑现代农业发展的重要支柱,也正在逐步升级与优化。

智能温室大棚监控系统是这一进步的体现之一,它不仅为农业种植提供了精准的环境控制,还能显著提高农作物的产量与品质。

本文旨在探讨智能温室大棚监控系统的设计与实现,通过对其系统架构、技术运用以及实施效果的研究,为现代农业的智能化发展提供一定的理论支持与实践指导。

二、系统架构设计1. 硬件架构智能温室大棚监控系统的硬件架构主要包括传感器网络、数据传输设备、中央处理单元和控制执行设备等部分。

传感器网络负责实时监测温室内的环境参数,如温度、湿度、光照强度等;数据传输设备将收集到的数据传输至中央处理单元;中央处理单元对数据进行处理与分析,并发出控制指令;控制执行设备则根据指令调整温室内的环境条件。

2. 软件架构软件架构则包括数据采集模块、数据处理与分析模块、控制指令输出模块以及用户交互界面等部分。

数据采集模块负责从传感器网络中获取数据;数据处理与分析模块对数据进行处理与存储,并运用算法进行环境预测与优化;控制指令输出模块根据分析结果发出控制指令;用户交互界面则提供友好的操作界面,方便用户进行系统操作与监控。

三、关键技术运用1. 传感器技术传感器技术是智能温室大棚监控系统的核心之一。

通过使用高精度的传感器,系统能够实时监测温室内的环境参数,如温度、湿度、光照强度等,为后续的数据处理与分析提供准确的数据支持。

2. 数据处理与分析技术数据处理与分析技术是智能温室大棚监控系统的关键环节。

通过对传感器收集到的数据进行处理与分析,系统能够实时掌握温室内的环境状况,并运用算法进行环境预测与优化,为控制指令的发出提供依据。

3. 控制执行技术控制执行技术是实现智能温室大棚监控系统精确控制的关键。

通过控制执行设备,系统能够根据中央处理单元发出的指令,调整温室内的环境条件,如开启或关闭通风口、调整遮阳设备等。

基于物联网的温室大棚监控系统设计与实现

基于物联网的温室大棚监控系统设计与实现

谢谢观看
应用层主要包括云平台和客户端两部分。云平台负责数据的存储和处理,客 户端则可以通过电脑、手机等设备访问云平台,查看温室大棚的实时数据,并对 环境因素进行控制。
三、系统功能实现
1、数据采集:通过各类传感器采集温室大棚内的环境因素数据,如温度、 湿度、光照、二氧化碳等。
2、数据传输:通过无线通信技术将采集的数据传输到云平台。
2、数据存储和远程控制
为了方便用户对历史数据进行查询和分析,本系统需要将采集到MySQL数据库进行数据存储,并通过Java 程序实现数据的备份和恢复。
同时,为了实现远程控制,本系统需要将执行器与云平台进行连接。用户可 以通过手机APP或Web端对大棚内的设备进行远程控制,包括开关设备、调整设备 参数等。本系统使用Zookeeper进行设备管理,保证设备的可靠连接和稳定运行。
一、设计思路
基于物联网的温室大棚监控系统旨在通过各种传感器和执行器,实时监测大 棚内的环境参数,如温度、湿度、光照等,同时根据监测数据进行自动化调控, 以提供最适宜的农作物生长环境。
本系统的设计主要包括硬件和软件两部分。硬件部分主要包括各种传感器、 执行器、通讯模块和电源模块等;软件部分主要包括数据采集、处理、存储和远 程控制等功能。
二、硬件设计
1、传感器和执行器
本系统需要使用多种传感器和执行器,以实现环境参数的全面监测和调控。 传感器包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器等,用于监测大棚内的环境参 数;执行器包括通风设备、灌溉设备、遮阳设备等,用于调控大棚内的环境条件。
2、通讯模块
通讯模块是连接传感器、执行器和数据中心的桥梁。本系统采用GPRS无线通 讯模块,实现数据的高速传输和实时监控。此外,系统还支持多种联网方式,如 Wi-Fi、以太网等,以满足不同用户的需求。

《2024年智慧农业大棚监控系统的设计与实现》范文

《2024年智慧农业大棚监控系统的设计与实现》范文

《智慧农业大棚监控系统的设计与实现》篇一一、引言随着科技的发展,智慧农业成为了农业领域发展的重要方向。

智慧农业大棚监控系统是智慧农业的重要组成部分,通过集成物联网、传感器、大数据等先进技术,实现对农业大棚环境的实时监测和智能调控,提高农业生产效率和产品质量。

本文将介绍智慧农业大棚监控系统的设计与实现过程。

二、系统设计1. 系统架构设计智慧农业大棚监控系统采用分层设计的思想,主要包括感知层、传输层、应用层。

感知层负责采集大棚环境数据,传输层负责将数据传输到服务器端,应用层负责数据的处理和展示。

2. 硬件设计(1)传感器:传感器是智慧农业大棚监控系统的核心组成部分,主要包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器、CO2浓度传感器等,用于实时监测大棚环境参数。

(2)控制器:控制器负责接收传感器数据,并根据预设的阈值进行相应的调控操作,如调节温室遮阳帘、通风口等。

(3)网络设备:网络设备包括无线通信模块和有线网络设备,用于将传感器数据传输到服务器端。

3. 软件设计(1)数据采集与处理:软件系统通过与硬件设备的通信,实时采集大棚环境数据,并进行预处理和存储。

(2)数据分析与展示:软件系统对采集的数据进行分析和挖掘,通过图表、报表等形式展示给用户,帮助用户了解大棚环境状况和作物生长情况。

(3)智能调控:软件系统根据预设的阈值和调控策略,自动或手动调节温室设备,如调节温室遮阳帘、通风口等,以保持大棚环境在最佳状态。

三、系统实现1. 硬件实现硬件设备选型与采购:根据系统需求,选择合适的传感器、控制器和网络设备,并进行采购。

设备安装与调试:将硬件设备安装在大棚内,并进行调试,确保设备能够正常工作并采集准确的数据。

2. 软件实现(1)数据采集与处理模块:通过与硬件设备的通信,实时采集大棚环境数据,并进行预处理和存储。

采用数据库技术对数据进行管理和维护。

(2)数据分析与展示模块:通过数据分析算法对采集的数据进行分析和挖掘,以图表、报表等形式展示给用户。

温室大棚温湿度监测系统设计毕业论文

温室大棚温湿度监测系统设计毕业论文

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。

温室大棚温湿度监测系统设计及性能分析

温室大棚温湿度监测系统设计及性能分析

温室大棚温湿度监测系统设计及性能分析温室大棚是一种用于种植蔬菜、花卉等植物的设施,通过人工调控环境条件,提供恒定的温度和湿度,增加作物的产量和品质。

为了实现对温室大棚温湿度的监测和调控,设计了一个温室大棚温湿度监测系统,并对其性能进行了分析。

温室大棚温湿度监测系统的设计目标是实时监测和记录温室内的温度和湿度,并能根据设定的阈值进行报警,实现远程监控和控制。

该系统主要由传感器模块、数据采集模块、通信模块、控制模块和人机界面组成。

传感器模块是该系统的核心部分,用于检测温室内的温度和湿度。

常用的温湿度传感器有DHT11和DHT22等,其精度和稳定性较高。

传感器将采集到的温湿度数据转化为电信号通过模拟-数字转换器(ADC)传送给数据采集模块,完成数据的采集和处理。

数据采集模块负责接收传感器模块传来的数据,并对数据进行处理和存储。

该模块通过微处理器将数据转化为数字信号,并将数据存储在存储器中,以便后续的数据分析和查询。

同时,该模块还可实现对传感器的参数设置和控制。

通信模块用于实现系统与外部设备的数据传输和远程控制。

该模块可选择无线通信方式,如Wi-Fi、蓝牙等,也可以选择有线通信方式,如以太网、RS485等。

通过与上位机或者手机APP的交互,实现对温室大棚的实时监测和控制。

控制模块是根据采集到的温湿度数据和设定的阈值进行控制操作。

当温湿度超过设定的阈值时,控制模块会触发报警装置,以提醒操作人员进行调节。

同时,控制模块还可以根据设定的控制策略,自动调节温室内的温湿度,以保持恒定的环境条件。

人机界面是操作人员与监测系统进行交互的平台。

通过人机界面,操作人员可以实时查看温室内的温湿度数据,并进行参数的设定和控制命令的下发。

界面设计应简洁直观,方便操作人员快速理解和操作。

对于温室大棚温湿度监测系统的性能分析,主要从以下几个方面进行评价:1. 精度和稳定性:传感器的精度和稳定性直接影响数据的准确性。

应选择精度高、稳定性好的传感器,减小误差和波动。

设施农业(温室大棚)环境智能监控系统解决方案

设施农业(温室大棚)环境智能监控系统解决方案

设施农业(温室大棚)环境智能监控系统解决方案1、系统简介该系统利用物联网技术,可实时远程获取温室大棚内部的空气温湿度、土壤水分温度、二氧化碳浓度、光照强度及视频图像,通过模型分析,远程或自动控制湿帘风机、喷淋滴灌、内外遮阳、顶窗侧窗、加温补光等设备,保证温室大棚内环境最适宜作物生长,为作物高产、优质、高效、生态、安全创造条件。

同时,该系统还可以通过手机、PDA、计算机等信息终端向农户推送实时监测信息、预警信息、农技知识等,实现温室大棚集约化、网络化远程管理,充分发挥物联网技术在设施农业生产中的作用。

本系统适用于各种类型的日光温室、连栋温室、智能温室。

2、系统组成该系统包括:传感终端、通信终端、无线传感网、控制终端、监控中心和应用软件平台。

620)this.style.width=620;" border=0>(1)传感终端温室大棚环境信息感知单元由无线采集终端和各种环境信息传感器组成。

环境信息传感器监测空气温湿度、土壤水分温度、光照强度、二氧化碳浓度等多点环境参数,通过无线采集终端以GPRS方式将采集数据传输至监控中心,以指导生产。

(2)通信终端及传感网络建设温室大棚无线传感通信网络主要由如下两部分组成:温室大棚内部感知节点间的自组织网络建设;温室大棚间及温室大棚与农场监控中心的通信网络建设。

前者主要实现传感器数据的采集及传感器与执行控制器间的数据交互。

温室大棚环境信息通过内部自组织网络在中继节点汇聚后,将通过温室大棚间及温室大棚与农场监控中心的通信网络实现监控中心对各温室大棚环境信息的监控。

620)this.style.width=620;" border=0>(3)控制终端温室大棚环境智能控制单元由测控模块、电磁阀、配电控制柜及安装附件组成,通过GPRS模块与管理监控中心连接。

根据温室大棚内空气温湿度、土壤温度水分、光照强度及二氧化碳浓度等参数,对环境调节设备进行控制,包括内遮阳、外遮阳、风机、湿帘水泵、顶部通风、电磁阀等设备。

智慧温室环境监控系统设计

智慧温室环境监控系统设计

智慧温室环境监控系统设计摘要:传统的生产劳作模式依旧是我国的主要农业模式,人们凭借经验进行施肥灌溉,这种传统耕种方法导致多数水分和化学肥料没有被充分利用而随地弃置,不仅造成极大的物力与人力资源浪费,也对当地自然环境造成严重损害,对我国农业可持续性发展带来严峻挑战。

随着社会的变迁与进步,原有的农业种植方法已经不能满足社会发展的需要,发展以传感器技术与通信技术为基础的生态农业和现代化农业是往后农业发展的主流趋势。

智慧温室环境监控系统设计将传感器与互联网结合起来,通过DHT11数字温湿度传感器、5516光线传感器和YL-69土壤湿度传感器对温室内空气中的温度湿度、光照强度以及土壤湿度进行数据监测。

再通过ESP8266 WiFi通信模块将检测到的相关数据上传至云端平台,这样使用者就可通过软件平台对温湿度、光照强度和土壤湿度进行远程实时查看。

并且当传感器接收到的数据超过阈值范围时自动触发蜂鸣器报警并通过继电器对相关环境数据进行调控。

达到智能化温室种植管理、减轻管理人员的工作量、节省其管理成本和用工成本的目的。

并且可以降低因突发异常情况造成的非必要财产损失。

关键词:温室环境传感器一、研究背景农业是所有国家的立国之本,以农业生产经营活动为主的相关社会活动对我国的社会以及经济发展起到了不可忽视的作用。

农业生产对气候与生态环境要求十分严格,但我国很多地区都存在土地稀少、土壤状况不佳和干旱等劣势,这些劣势对相关作物的生长造成了不利的影响;况且随着时代的变迁,农业劳动力大量流失,而对农业产物的需求却变得更加丰富严格,亘古以来的耕种方法已经无法满足人民群众的需要,必须对现有耕种方式进行技术的革新与进步。

同时随着设施农业的快速发展,尤其是现代以来的无土栽培、滴喷灌等先进技术获得了巨大的进步,这使相关生产方对智慧温室环境监控系统的需求变得迫切且可行。

因此在我国发展现代化农业和生态农业是今后农业发展的必然趋势,推广高新技术在农业生产中的应用势在必行。

基于ZigBee的温室环境监测系统的设计

基于ZigBee的温室环境监测系统的设计

引言 Z g e 由节 点和 Z ge iB e路 iB e协 调器只 用来 发送 和 接收 数据 , iB e 在路 由节 点和 协 调器 节 农业是国家稳定的立足之本 ,随着现代化技术的发展,农业 Z g e 端 节 点用 来采 集 数据和 发送 数据 。 点硬件 设 计 中只设 计到 电源模 块和 无线 收发 模块 ,Zg e iB e端节 点 现 代 化也 呈现 出了 强烈 的发 展势 头 。在 中 国北 方 大部 分地 区 , 冬季以温室大棚种植蔬菜为主,而温室的环境是决定农作物生长 除 了具有 电源模 块和 发射 模块 之外 ,还要 具有 传感 器模 块 ,用 于 的抉 定性 条件 。 目前 ,温室 环境 大部 分 以手 工的方 式监 测环 境参 数据 的采 集 。端节 点的架 构如 图 2所示 。 数,如温度计测量、湿度测量等 ,耗费了大量的人工和资金 。使 用无 线监 测可 以减 少人 工 , 且减 少 了有线 数据采 集 的线 路铺 设, 并 而且 温室 中种 植 的作物 不 同,可 能 改动 已经 铺设 的有 线线路 。所 以 ,才有 无线 温 室环境 监测 系统 的设计 是有 必要 的 ,不仅 能够 实
2 Sc o l f c a ia g n e lg Au O l n X h a Unv r i , e g u 6 0 9 Ch n ; . h o o Me h nc l En ie n & t ma i , i u ie st Ch n d 1 3 , ia r 0 y 0
37 5 8To p ,aa 8 0 0 , ia .7 3 ro sL s 5 0 0Ch ) n
Absr c : ea t l sg e ni  ̄ t m bo tg e n ou ee v r n e tm o io yse a e nwiee sta miso t a tTh ri ede in d amo t s e a u r e h s n io m n nt rs tm b s d o rl s rns s in c or p o o o nd CC2 30Th r t c la 4 . eCC2 30wie e sc i e f rt en dewh c olc hee vio m e td t,a hi s d f rr u e 4 r ls hp usd o h o ih c le tt n r n n aa ndt c p u e o o tr he
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VEE
VDD
VSS
3
2
1
VCC
U 1 A T89 C5 1
31
EA /VP P
(AD 0)P0 .0
18 X 2 X TA L2
(AD 1)P0 .1 (AD 2)P0 .2
PD IP
(AD 3)P0 .3 (AD 4)P0 .4
19 X 1 X TA L1
(AD 5)P0 .5 (AD 6)P0 .6
三.硬件系统选择 R ST 9 INT102 13
R ST
P3 .2 (IN T0 ) P3 .3 (IN T1 )
(AD 7 )P0 .7
(A1 5 )P2 . 7 (A1 4 )P2 . 6 (A1 3 )P2 . 5
1.传的度超成感温传小为器D湿感的各NH的R度 技 体 类TF选21复术积应41L择M M数GV合,、用0CSIOI1CRNCSSC字S传确极甚ONKQDCEI 温感保低至湿器产的最12345678 度。品功为传它具耗苛感应有,刻器用极信的是专高号应一用的传用款的可输场含数靠距合11 4512345678有字性离的已模与可最PPPPPPPPPP校块卓达佳1111111133 ..........0123456745准采越选2((TT0数01集的择米)) 字技长以信A术期上((R(((T(LAAAW (((XXR号EAA111和稳,DD/DR89012PP)输))))))))R温定使PPPPPPPPPS3O33322222E出.........N湿性其G107623401 。
(A9 )P 2 . 1 (A8 )P 2 . 0
(RD )P3 . 7 (W R )P 3 . 6
PS EN A LE/PR O G (TX D)P3 .1 (RX D )P 3 . 0
1
3 9 D2 0 3 8 D3 1 3 7 D4 2 3 6 D5 3 3 5 D6 4 3 4 D7 5 3 3 D8 6 3 2 D9 7
基于单片机的温室环境监测系统设计
指导老师:郑争兵
专业:通信工程 姓名:杜浩然 学号:1013024063
一、课题研究内容
1、课题研究背景
改革开放以后,我国的经济水平在快速的发展,我国 的社会地位在不断的进步,生活质量水平的好坏相对很多 人来说也变得至关重要。如何在一年四季都能种植和培养 出优质新鲜的蔬菜,一直是人们研究的课题方向。而基于 单片机的温室环境参数监控系统对解决这些问题有着非常 重大的意义。
R ST 9 R ST
(AD 7)P0 .7
INT102 13
(A1 5)P2.7 P3 .2 (IN T0) (A1 4)P2.6 P3 .3 (IN T1) (A1 3)P2.5
14 15
P3 .4 (T 0) P3 .5 (T 1)
(A1 2)P2.4 (A1 1)P2.3 (A1 0)P2.2
28 Q7 27 Q6 26 Q5 25 Q4 24 Q3 23 Q2 22 Q1 21 Q0
17 RD 16 WR 29 30 11 TX D 10 R XD
1
2 3 4 5 6 7 8 9
R ESP AC K -8
C9 X2
1 9 X 1 X TA L1
(AD 6 )P0 .6
CC 3
30 P
SK 1
J0
A
1
B C
2 3
3.3V U7
VCC
1
V in
Vout
3
POW -L
PR 1K
C8 X1
30 P 12 MHZ X1
C9 X2
30 P
G ND VCC
CE C SN
1 2 3 4
SC K MO SI MISO
IRQ
5 6 7 8
N RF 24L 01
GND 2 in/out 2
VCC
U 1 A T89 C5 1
31
EA /VP P
(AD 0 )P0 .0
18 X 2 X TA L2
(AD 1 )P0 .1 (AD 2 )P0 .2
PD IP
(AD 3 )P0 .3 (AD 4 )P0 .4
19 X 1 X TA L1
(AD 5 )P0 .5 (AD 6 )P0 .6
R ST 9
R ST
(AD 7 )P0 .7
2、课题研究内容
本课题设计的系统是采用高性价比的STC89C52单片机 和高准确度DHT11数字温湿度传感器设计,并朝着智能化、 低廉化、模块化、迅速化的单片机数据采集系统逼近。本 系统要满足以下要求:
(1)采集温室中的温湿度值; (2)显示温湿度值; (3)具有无线传输功能。
二、系统总体设计
1、系统的组成
2 8 Q 7 R ESP AC K -8 27 Q6 26 Q5 25 Q4 24 Q3 23 Q2 22 Q1 21 Q0
17 RD 16 WR 29 30 11 TX D 10 R XD
Q 6 D HT11
1
gn d vcc
VCC 3
R 12 4.7K
3.显示终端电路
IRQ 8 N RF 24L 01
VCC
C7
RS
10 uF
R ST
R10 10CC
1 V in
Vout 3
POW -L
PR 1K
C8 X1
30 P 12 MHZ X1
C9 X2
30 P
G ND VCC
CE C SN
1 2 3 4
SC K MOSI MISO
IRQ
5 6 7 8
N RF 24L 01
LC D 160 2 R2 1K
INT102 13
P3 .2 (IN T0 ) P3 .3 (IN T1 )
(A1 5)P2.7 (A1 4)P2.6 (A1 3)P2.5
14 15
P3 .4 (T 0 ) P3 .5 (T 1 )
(A1 2)P2.4 (A1 1)P2.3 (A1 0)P2.2
1 2 3 4 5 6 7 8
P1 .0 P1 .1 P1 .2 P1 .3 P1 .4 P1 .5 P1 .6 P1 .7
1 2 3 4 5 6 7 8
P1 .0 P1 .1 P1 .2 P1 .3 P1 .4 P1 .5 P1 .6 P1 .7
(A9 )P 2.1 (A8 )P 2.0
(RD )P3 . 7 (W R )P 3.6
PS EN A LE/PR O G (TX D)P3 .1 (RX D )P 3.0
39 D0 38 D1 37 D2 36 D3 35 D4 34 D5 33 D6 32 D7
7 8
P1 .6 P1 .7
(TX D)P3 .1 (RX D )P 3.0
11 TX D 10 R XD
in/out 2
Q6 DHT11 VCC 1 gn d vcc 3
R12 4.7K
D3 D4 D5 D6 D7
D2
D1
D0
RW
RS
E
11 12 13 14
109
8
7
6
5
4
SK1
J0
A1
B C
2 3
• 以单片机为控制核心,采用温湿度测量,显示以及无线传输等技 术,以温湿度传感器作为测量元件,构成智能温湿度测量控制系 统。可分为监测终端和显示终端。
LCD1602
单片机
无线模块
图1 显示终端
无线模块
单片机
DHT11
图2 监测终端
2、监测终端电路 VCC
C7
RS
10 uF
R ST
R 10 10 K
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