手机app控制蔬菜大棚环境检测系统(附件)
物联网技术在农业上应用十分广泛，无论是采集数据还是分析数据，都少不了物联网技术的身影。在种植方面，放置传感器在土壤里可以实时观测数据，便于农民精细化管理。在培育方面，可以通过温湿度的反馈，选择合适的农作物。在收成方面，可以通过数据化的推算，得出精准的收成情况。本设计使用了传感器技术和单片机技术来设计传感器监测节点，实现了对蔬菜温室大棚内温度、湿度、pm2.5和光照强度的实时监测。由传感器终端节点采集数据，通过以HLK-M35串口WiFi模块网络将数据传送到协调器，并由协调器经过串口上传至手机app上。使用了单片机技术和安卓技术来设计了数据采集和显示页面，实现了通过串口接收数据、手机页面显示数据、手机控制传感器等功能。关键词 现代农业，物联网技术，传感器，WiFi，单片机，安卓技术
目 录
1 引言 1
1.1 课题背景与意义 1
1.2 国内外研究与发展现状 1
1.3 课题主要研究内容 3
2 无线传感器网络节点总体设计 3
2.1 需求分析 3
2.1.1数据采集需求 3
2.1.2 数据存储需求 4
2.1.3 数据传输需求 4
2.1.4 数据访问需求 4
2.2 方案设计 4
3 硬件设计 6
3.1 主要模块设计 6
3.1.1 HLKM35串口WiFi模块 6
3.1.2 控制芯片 10
3.1.3 晶振电路 12
3.2 终端节点底板设计 13
3.2.1 电源模块 13
3.2.2 数字温湿度传感器DHT11 14
3.2.3 光照强度传感器 15
3.2.4 LED电路设计 15
3.2.5 按键电路设计 15
4 软件设计设计方案 16
4.1 下位机设计方案 16
4.1.1 网络协议的实现 17
4.1.2 协调器设计 17
4.1.3 终端节点设计 18
4.2安卓端APP设计 19
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
4.2.1 APP内容 19
4.2.2 APP通信方式 19
4.2.3 APP页面布局 20
4.2.4 APP功能 22
4.2.5 APP原理 22
5 测试与实验 22
结 论 28
致 谢 29
参 考 文 献 30
1 引言
1.1 课题背景与意义
农业是重要的支柱产业,我国也是世界上第一个农业国家,我国的农业生产在经济建设和社会发展中发挥着重要的作用。过去的数年内,世界科学技术的飞速发展,生产技术对于传统的农业生产是不可避免。现在,传统农业模式的环境保护的条件,越来越不符合节能高效率的实现生产的目的,实现不了高效产能,更不用说农业机械化的创意的实现。近年来,温室气体在温室栽培技术的研究也很多,温室栽培技术等取得的重要成果。但因为学习时间不长,相关的技术和设备缺乏环境监测能力不高,我国温室大棚生产效率是有限的。夏季的通风需求方面的农业温室工作,冬天保暖的工作，以及其他大量需要人力资源的农业生产需求工作等,造成了大量的人力资源的浪费，增加了大量的生产成本，这已经无法满足当今的所需。然后，能够实现大型现代化温室的年产量是非常小的。进口温室设备的需要，但投资规模太大，对经营者质量的需求也很高。因此，在我们的温室环境中，有许多地方需要改进和改进。
温室大棚智能监控系统的研究涉及到技术有很多，设计的方面也很多，主要有计算机技术、生物技术、通信技术等。以发展的眼光来看，温室大棚智能监控技术肯定是未来行业的领头羊。他可以让农民不再需要起早贪黑的劳作，利用科学的力量改变这样的状况，还可以减少开支，对于农民，这样一个高效率、高产值、低成本的技术的使用是值得的，所以温室大棚智能监控技术的研究有着光明的前景。
1.2 国内外研究与发展现状
时代在变化，社会生产方式也在不断变化，也大大改变了农业发展的方式。在过去的农业生产中，农业生产主要靠老一辈的口口相传的方法和经验，对于当今节奏迅速、科技发达的生活，这种农业生产方式大大浪费了资源，提高了成本，化肥和农药滥用造成的土壤环境破坏等诸多缺陷，是当今社会人民和政府难以接受的，以及越来越多国家更接受农业生产现代化的发展。如今，我们的国家正处于农业转型时期，农业生产模式的转型关键期，为我国生产做出贡献，为我国的农民减少成本和劳动力，由此可见，温室农业的发展迫在眉睫。
无配电系统中的无线传感器，即无线传感器网络，作为无线数据采集的有效网络，人们可以轻松地将一小撮传感器廉价地配置到无人值守或对人体有害的区域，通过合作方式感知、收集和处理感知信息网络对象，并发送观察者，大大拓宽现有网络功能和了解人类世界的能力。国内外对这一方面问题进行了多年大量的探索，特别是在欧美，温室监测技术相当成熟，中国自古以来作为最大的农业国家，对农业生产方式研究年代悠久，曾处于世界领先的地位，但由于近代的闭关锁国和不思进取，在技术上已经远远地落后世界领先水平。
早在上世纪70年代，许多国家已经开始研究这个问题，特别是在欧美等发达国家,如美国、日本等国家实现机械化。对于传感器设备，发达国家会应用在整个农作物生产的全部环节，包括幼苗种植、作物生长管理和收获储存等，这些传感器一般常包括模拟、数字、模块混合和其他类型，像管传感器、红外传感器、空气温湿度传感器。伴随着科学日新月异的发展，一些国家不仅可以自动化地实现监控和操作控制，还解决了人工智能研究的广泛应用，并且对应的监控设备也实现了自动化和智能化。比如：“简称”系统是一远程监控系统，由日本的四国公司开发。该系统主要特点是器件的体积不大、费电小，但是功能却很强大，可以在现场进行工作。该系统还拥有集团管理功能，通过监测控制、信息采集单元、数据记录单元、分散控制器、服务器等。此外日本的域服务器系统，是一个基于嵌入式系统的多传感器数据采集设备,它可以连接各种传感器,以及集成的微型摄像头,还可以收集温度、湿度等环境信息和视频信息,数据被发送到中央服务器。美国另一家Crossbow公司在2008年开发了基于无线传感器网络（WSN）的农业监控系统，通过互联网浏览器为用户提供环境参数，作物生长的实时数据已被批量使用。
由古至今，我国就是著名的农业大国，但我国相对先进的农业设施相对还是十分落后。自上世纪70年代，在四十多年间我国引进了发达国家不少温室大棚技术，但从技术、设施、人才上多方面来说远远不够，相比较美国、荷兰等一些发达国家，我们还需要学习很多。他们的温室技术、设施、人才都相对成熟。很显然。技术、设施、人才的引进的确是一个快速途径，相对的我们仍要加紧研究符合我国国情的现代农业智能技术。
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1 引言 1
1.1 课题背景与意义 1
1.2 国内外研究与发展现状 1
1.3 课题主要研究内容 3
2 无线传感器网络节点总体设计 3
2.1 需求分析 3
2.1.1数据采集需求 3
2.1.2 数据存储需求 4
2.1.3 数据传输需求 4
2.1.4 数据访问需求 4
2.2 方案设计 4
3 硬件设计 6
3.1 主要模块设计 6
3.1.1 HLKM35串口WiFi模块 6
3.1.2 控制芯片 10
3.1.3 晶振电路 12
3.2 终端节点底板设计 13
3.2.1 电源模块 13
3.2.2 数字温湿度传感器DHT11 14
3.2.3 光照强度传感器 15
3.2.4 LED电路设计 15
3.2.5 按键电路设计 15
4 软件设计设计方案 16
4.1 下位机设计方案 16
4.1.1 网络协议的实现 17
4.1.2 协调器设计 17
4.1.3 终端节点设计 18
4.2安卓端APP设计 19
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
4.2.1 APP内容 19
4.2.2 APP通信方式 19
4.2.3 APP页面布局 20
4.2.4 APP功能 22
4.2.5 APP原理 22
5 测试与实验 22
结 论 28
致 谢 29
参 考 文 献 30
1 引言
1.1 课题背景与意义
农业是重要的支柱产业,我国也是世界上第一个农业国家,我国的农业生产在经济建设和社会发展中发挥着重要的作用。过去的数年内,世界科学技术的飞速发展,生产技术对于传统的农业生产是不可避免。现在,传统农业模式的环境保护的条件,越来越不符合节能高效率的实现生产的目的,实现不了高效产能,更不用说农业机械化的创意的实现。近年来,温室气体在温室栽培技术的研究也很多,温室栽培技术等取得的重要成果。但因为学习时间不长,相关的技术和设备缺乏环境监测能力不高,我国温室大棚生产效率是有限的。夏季的通风需求方面的农业温室工作,冬天保暖的工作，以及其他大量需要人力资源的农业生产需求工作等,造成了大量的人力资源的浪费，增加了大量的生产成本，这已经无法满足当今的所需。然后，能够实现大型现代化温室的年产量是非常小的。进口温室设备的需要，但投资规模太大，对经营者质量的需求也很高。因此，在我们的温室环境中，有许多地方需要改进和改进。
温室大棚智能监控系统的研究涉及到技术有很多，设计的方面也很多，主要有计算机技术、生物技术、通信技术等。以发展的眼光来看，温室大棚智能监控技术肯定是未来行业的领头羊。他可以让农民不再需要起早贪黑的劳作，利用科学的力量改变这样的状况，还可以减少开支，对于农民，这样一个高效率、高产值、低成本的技术的使用是值得的，所以温室大棚智能监控技术的研究有着光明的前景。
1.2 国内外研究与发展现状
时代在变化，社会生产方式也在不断变化，也大大改变了农业发展的方式。在过去的农业生产中，农业生产主要靠老一辈的口口相传的方法和经验，对于当今节奏迅速、科技发达的生活，这种农业生产方式大大浪费了资源，提高了成本，化肥和农药滥用造成的土壤环境破坏等诸多缺陷，是当今社会人民和政府难以接受的，以及越来越多国家更接受农业生产现代化的发展。如今，我们的国家正处于农业转型时期，农业生产模式的转型关键期，为我国生产做出贡献，为我国的农民减少成本和劳动力，由此可见，温室农业的发展迫在眉睫。
无配电系统中的无线传感器，即无线传感器网络，作为无线数据采集的有效网络，人们可以轻松地将一小撮传感器廉价地配置到无人值守或对人体有害的区域，通过合作方式感知、收集和处理感知信息网络对象，并发送观察者，大大拓宽现有网络功能和了解人类世界的能力。国内外对这一方面问题进行了多年大量的探索，特别是在欧美，温室监测技术相当成熟，中国自古以来作为最大的农业国家，对农业生产方式研究年代悠久，曾处于世界领先的地位，但由于近代的闭关锁国和不思进取，在技术上已经远远地落后世界领先水平。
早在上世纪70年代，许多国家已经开始研究这个问题，特别是在欧美等发达国家,如美国、日本等国家实现机械化。对于传感器设备，发达国家会应用在整个农作物生产的全部环节，包括幼苗种植、作物生长管理和收获储存等，这些传感器一般常包括模拟、数字、模块混合和其他类型，像管传感器、红外传感器、空气温湿度传感器。伴随着科学日新月异的发展，一些国家不仅可以自动化地实现监控和操作控制，还解决了人工智能研究的广泛应用，并且对应的监控设备也实现了自动化和智能化。比如：“简称”系统是一远程监控系统，由日本的四国公司开发。该系统主要特点是器件的体积不大、费电小，但是功能却很强大，可以在现场进行工作。该系统还拥有集团管理功能，通过监测控制、信息采集单元、数据记录单元、分散控制器、服务器等。此外日本的域服务器系统，是一个基于嵌入式系统的多传感器数据采集设备,它可以连接各种传感器,以及集成的微型摄像头,还可以收集温度、湿度等环境信息和视频信息,数据被发送到中央服务器。美国另一家Crossbow公司在2008年开发了基于无线传感器网络（WSN）的农业监控系统，通过互联网浏览器为用户提供环境参数，作物生长的实时数据已被批量使用。
由古至今，我国就是著名的农业大国，但我国相对先进的农业设施相对还是十分落后。自上世纪70年代，在四十多年间我国引进了发达国家不少温室大棚技术，但从技术、设施、人才上多方面来说远远不够，相比较美国、荷兰等一些发达国家，我们还需要学习很多。他们的温室技术、设施、人才都相对成熟。很显然。技术、设施、人才的引进的确是一个快速途径，相对的我们仍要加紧研究符合我国国情的现代农业智能技术。
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