农业蔬菜大棚温湿度实时监控系统(附件)【字数：10452】
摘 要近年来，随着物联网技术的迅速发展，其广阔的应用也延伸到各种国民生产活动中，尤其是在智慧农业中的应用。现阶段农业温室大棚智能远程监控系统的设计方案过程繁琐且成本较高。为了解决这一问题，本设计采用市场上使用广泛的ESP8266模块和机智云设备云平台相结合的设计了一个农业蔬菜大棚温湿度实时监控系统。该原型系统采用ESP8266WIFI模块，不仅作为通讯模块实现普通的数据连接与转发功能，同时也作为智能主控芯片，负责在终端实现采集相关数据和控制设备的功能。ESP8266WIFI模块将收集到的温室大棚内的数据通过HTTP协议打包上传到该平台，用户只要通过登陆该平台的手机APP客户端，即可随时随地实现远程监控。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题研究背景及意义 1
1.2国内外研究现状 1
1.3论文主要研究内容 2
第二章 系统硬件电路设计 3
2.1系统硬件概述 3
2.2ESP8266WIFI模块 3
2.2.1ESP8266WIFI模块特性 3
2.2.2原理设计图 4
2.3RGB全彩灯模块 5
2.3.1芯片的特性 5
2.3.2硬件原理图 6
2.4温湿度传感器模块 7
2.4.1产品特性 7
2.4.2硬件原理图 7
2.5微型直流电动机模块 9
2.6电路图、版图、实物图 11
第三章 基于云平台的系统软件设计 14
3.1机智云设备云平台架构 14
3.2机智云设备云平台的网络通信方式及通信协议 15
3.3基于云平台的终端设备的接入 16
3.4ESP8266WIFI模块通信主程序设计 18
3.5ESP8266串口烧写 19
3.5.1搭建ESP8266开发环境 19
3.5.2建立ESP8266开发工程 19
3.5.3程序烧录 21
3.6RGB全彩灯控制实现 22
3.7温湿度传感器数据上报 25
3.8直流电机正反转控制 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
27
结束语 31
致 谢 32
参考文献 33
附录 34
第一章 绪论
1.1课题研究背景及意义
近年来，由于国家的政策支持和行业的技术创新，中国物联网产业保持持续良好的发展前景。如今物联网已经从科学技术的试验阶段成功转向了大规模应用阶段，其带来产值和经济效益也逐年增加。
随着我国的云计算网络服务中心日益增多和完善，例如：百度、腾讯、阿里巴巴等较大的互联网公司，他们迅速发展的同时带动了中国的云计算产业快速成长，这些公司的技术手段越来越成熟可靠，云计算所覆盖的领域也会越来越广泛。目前，随着科技水平的发展，我国已经基本形成完善的物联网产业链，相关数据表明，中国物联网产业的黄金成长期将会在未来的三到五年时间内[1]。
在传统的农业生产活动中，农业从业者获取作物生长环境的手段较少，主要还是通过人工的方式。这种方式大大浪费了人力物力，而且效率极低[2]。而基于物联网的农业温室大棚智能远程监控系统可以精确的监控作物生长环境，生产人员可以在任何时间，任何地点掌握他们所想要的生产信息以及对农作物实行具体操作。另外，通过相关智能软件对其收集到的作物的信息的分析汇总，可以计算出作物在不同阶段受环境因素的影响程度，利用这些可靠的分析数据，可以及时运用在下一轮的生产活动中，这会极大提高农业作物的产量和质量[3]，提高农业生产水平。
1.2国内外研究现状
在国外发达国家的农业物联网产业链中，一般包括三个主要部分：无线传感器设备、网络数据传输和应用服务。发达国家将传感器应用到农业生产的全过程中，从育苗、种植、生长、收获到存贮和运输。这些传感器种类齐全，功能齐全，可以收集农作物土壤的温湿度、PH值以及养分数据，空气的温湿度、二氧化碳含量以及氧气含量，光照的强度等其他对作物生长有重要影响的参数。国外发达国家在网络传输层面投入了大量的人力财力，据报道，在北美地区的一家大型农业无线传感器网络基地得到了德克萨斯州数家科技巨头的联合投资，目前为止此基地是全球规模最大的无线传感器网络基地[4]，去年，法国的一个研究团队在大西洋上多个小岛上运用物联网跟踪方法采集了大量有价值的生态环境信息。由此可见，国外已经将其先进的物联网技术成功运用各个方面。
在国家和政府大力发展物联网产业的大潮流中，我国的物联网产业取得了惊人的成就，工业和信息化部数据表明，2016年中国整个物联网的总产值达到9000亿元，高达40%的综合增长率充分体现了我国物联网产业发展前景。在智慧农业，智慧交通，智慧物流，环境保护等行业都有广泛的应用。据相关统计数据表明，中国M2M (machinetomachine)连接数在2014年已经突破7200万，同比增长46%，占全球M2M总连接数的30%，继续保持全球第一大市场的地位，并且中国未来的M2M规模将继续扩大，到2020年，预计达到3.6亿，全球占比将高达38%。在全国物联网技术发展峰会上，有关专家指出物联网产业是我国在未来数十年建应该大力发展的朝阳产业，其市场和规模潜能无限，我国物联网技术的革新发展能够推动新一轮的产业革命。
另外，在农业物联网产业中，相关设备与云平台的连接是极为重要的一部分，目前国内有相关的开放云平台，如氦氪云、OneNet和机智云，这些云平台的功能与国外的的相比，功能还不够完善和齐全[5]。国内的物联网智能农业技术与国外相比还存在一定的差距，但由于近年的技术革新，也出现了在生产过程成功运用的案例，尤其是智能设备与云平台的有效结合，大大提高了我国现代农业的发展水平[6]。
1.3论文主要研究内容
研究ESP8266WiFi模块基本功能特性，了解其工作原理，以及如何实现数据采集，数据通信，终端控制的方法；
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题研究背景及意义 1
1.2国内外研究现状 1
1.3论文主要研究内容 2
第二章 系统硬件电路设计 3
2.1系统硬件概述 3
2.2ESP8266WIFI模块 3
2.2.1ESP8266WIFI模块特性 3
2.2.2原理设计图 4
2.3RGB全彩灯模块 5
2.3.1芯片的特性 5
2.3.2硬件原理图 6
2.4温湿度传感器模块 7
2.4.1产品特性 7
2.4.2硬件原理图 7
2.5微型直流电动机模块 9
2.6电路图、版图、实物图 11
第三章 基于云平台的系统软件设计 14
3.1机智云设备云平台架构 14
3.2机智云设备云平台的网络通信方式及通信协议 15
3.3基于云平台的终端设备的接入 16
3.4ESP8266WIFI模块通信主程序设计 18
3.5ESP8266串口烧写 19
3.5.1搭建ESP8266开发环境 19
3.5.2建立ESP8266开发工程 19
3.5.3程序烧录 21
3.6RGB全彩灯控制实现 22
3.7温湿度传感器数据上报 25
3.8直流电机正反转控制 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
27
结束语 31
致 谢 32
参考文献 33
附录 34
第一章 绪论
1.1课题研究背景及意义
近年来，由于国家的政策支持和行业的技术创新，中国物联网产业保持持续良好的发展前景。如今物联网已经从科学技术的试验阶段成功转向了大规模应用阶段，其带来产值和经济效益也逐年增加。
随着我国的云计算网络服务中心日益增多和完善，例如：百度、腾讯、阿里巴巴等较大的互联网公司，他们迅速发展的同时带动了中国的云计算产业快速成长，这些公司的技术手段越来越成熟可靠，云计算所覆盖的领域也会越来越广泛。目前，随着科技水平的发展，我国已经基本形成完善的物联网产业链，相关数据表明，中国物联网产业的黄金成长期将会在未来的三到五年时间内[1]。
在传统的农业生产活动中，农业从业者获取作物生长环境的手段较少，主要还是通过人工的方式。这种方式大大浪费了人力物力，而且效率极低[2]。而基于物联网的农业温室大棚智能远程监控系统可以精确的监控作物生长环境，生产人员可以在任何时间，任何地点掌握他们所想要的生产信息以及对农作物实行具体操作。另外，通过相关智能软件对其收集到的作物的信息的分析汇总，可以计算出作物在不同阶段受环境因素的影响程度，利用这些可靠的分析数据，可以及时运用在下一轮的生产活动中，这会极大提高农业作物的产量和质量[3]，提高农业生产水平。
1.2国内外研究现状
在国外发达国家的农业物联网产业链中，一般包括三个主要部分：无线传感器设备、网络数据传输和应用服务。发达国家将传感器应用到农业生产的全过程中，从育苗、种植、生长、收获到存贮和运输。这些传感器种类齐全，功能齐全，可以收集农作物土壤的温湿度、PH值以及养分数据，空气的温湿度、二氧化碳含量以及氧气含量，光照的强度等其他对作物生长有重要影响的参数。国外发达国家在网络传输层面投入了大量的人力财力，据报道，在北美地区的一家大型农业无线传感器网络基地得到了德克萨斯州数家科技巨头的联合投资，目前为止此基地是全球规模最大的无线传感器网络基地[4]，去年，法国的一个研究团队在大西洋上多个小岛上运用物联网跟踪方法采集了大量有价值的生态环境信息。由此可见，国外已经将其先进的物联网技术成功运用各个方面。
在国家和政府大力发展物联网产业的大潮流中，我国的物联网产业取得了惊人的成就，工业和信息化部数据表明，2016年中国整个物联网的总产值达到9000亿元，高达40%的综合增长率充分体现了我国物联网产业发展前景。在智慧农业，智慧交通，智慧物流，环境保护等行业都有广泛的应用。据相关统计数据表明，中国M2M (machinetomachine)连接数在2014年已经突破7200万，同比增长46%，占全球M2M总连接数的30%，继续保持全球第一大市场的地位，并且中国未来的M2M规模将继续扩大，到2020年，预计达到3.6亿，全球占比将高达38%。在全国物联网技术发展峰会上，有关专家指出物联网产业是我国在未来数十年建应该大力发展的朝阳产业，其市场和规模潜能无限，我国物联网技术的革新发展能够推动新一轮的产业革命。
另外，在农业物联网产业中，相关设备与云平台的连接是极为重要的一部分，目前国内有相关的开放云平台，如氦氪云、OneNet和机智云，这些云平台的功能与国外的的相比，功能还不够完善和齐全[5]。国内的物联网智能农业技术与国外相比还存在一定的差距，但由于近年的技术革新，也出现了在生产过程成功运用的案例，尤其是智能设备与云平台的有效结合，大大提高了我国现代农业的发展水平[6]。
1.3论文主要研究内容
研究ESP8266WiFi模块基本功能特性，了解其工作原理，以及如何实现数据采集，数据通信，终端控制的方法；
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/dzxx/dzkxyjs/114.html
