温室大棚智能种植系统的设计与实现(附件)【字数：15628】
摘 要传统温室大棚，需根据种植户个人经验，人工的管理各项事务，工作量大，人力成本昂贵，且测量工具多为专用型仪器，价格高，操作较复杂。对于经验不足的大棚种植用户来说，很难做到让农作物在一个适合的环境中成长，这样的结果往往会对农作物的产量造成影响，直接影响到种植户的经济损失，不幸的是对于传统温室大棚，这些影响是在所难免的。而相对幸运的是，随着科技的不断发展，以及在“互联网+”上的深一步突破，温室大棚也随之得到了质变。现代的智能温室大棚的主要特点便是高度智能化、高度集中化，此类智能温室大棚技术先进，且系统成本较高，适用于大面积的农作物种植，易于集中管理。而我国很早便已确定了家庭联产承包责任制，这也导致了此类大棚在我国适用率较低，现阶段的温室大棚多为小规模的单体温室大棚。本文就是针对此类小规模单体种植户，设计开发的一款软硬件结合的可智能调控温室内的温湿度、光强、CO2浓度、土壤湿度的温室大棚智能种植系统。本温室大棚智能种植系统基于51单片机和Android开发，两者之间通过TCP通信协议实现软硬件通信，PCB设计采用了Altium Designer软件，开发工具采用了为Keil uVsion软件，开发语言则选用了C语言。该系统可以采集和控制温湿度、光强、CO2浓度和土壤湿度，并可在手机APP上查看数据并且进行远端操控，极大程度上减轻了大棚种植户的工作量，也保证了农作物良好的成长环境，提高了农作物的产量和农业效率。
目 录
第1章 前言 1
1.1 研究背景 1
1.2 国内外研究现状 1
1.3 研究目的和意义 3
1.3.1 研究目的 3
1.3.2 研究意义 3
1.4 全文组织结构 3
第2章 温室大棚智能种植系统分析 5
2.1需求分析 5
2.2功能需求 5
2.3性能分析 6
2.4 温室大棚智能种植系统硬件需求 6
2.4.1 单片机选择 7
2.4.2 LCD显示屏的选择 7
2.4.3 传感器的选择 8
2.4.4 WIFI模块 11
2.5 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
软件需求 12
第3章 温室大棚智能种植系统架构设计 13
3.1 温室大棚智能种植系统架构图 13
3.2 温室大棚智能种植系统布局分析 13
3.3 温室大棚智能种植采集系统总体设计流程? 14
第4章 温室大棚种植系统硬件设计 15
4.1单片机主控电路设计 15
4.2 传感器采集电路设计 15
4.2.1 温湿度传感器 15
4.2.2 CO2浓度传感器 16
4.2.3 光照强度传感器 16
4.2.4 土壤湿度传感器 17
4.3 实时显示模块电路设计 17
4.4 控制模块电路设计 18
4.5 无线模块设计 19
4.6 电路设计原理图 21
4.7 PCB电路印刷图 22
第5章 温室大棚智能种植系统硬件程序设计 23
5.1 系统程序流程 23
5.2 各功能模块程序设计 23
5.2.1 温湿度传感器程序设计 23
5.2.2 CO2浓度传感器程序设计 23
5.2.3 光照传感器程序设计 24
5.2.4 土壤湿度传感器程序设计 24
5.2.5 LCD显示程序设计 24
5.3 程序整合设计 24
第6章 温室大棚智能种植系统软件程序设计 27
6.1 手机APP 软件功能模块 27
6.2 手机界面设计 27
6.3 手机APP通信 28
6.4 手机APP各模块设计程序 28
6.4.1 APP客户端设计 28
6.4.2 曲线框设计 29
6.4.3 解接收数据设计 29
6.4.4 控制模块设计 30
6.4.5 发送数据设计 30
第7章 系统测试 32
7.1 硬件电路测试 32
7.2 各功能模块测试 33
7.3 APP运行测试 34
7.4 系统整体测试 36
第八章 总结与展望 38
8.1 总结 38
8.2 展望 38
参考文献 39
致 谢 40
第1章 前言
1.1 研究背景
近年来，我国对农业问题尤为看重。十九大报告的指出，更是最大化的强调了农业对于现阶段以及今后的中国的重要程度。现代农业在国民经济中占据着不可或缺的一部分，它在为国家和国际提供农产品的同时，也相继增加了我国农民的经济收入[1]。现代农业区别于传统农业在于它的科技性，通过现代科技设备和科学知识，现代农业极大的提高生产率，减少劳动者的体力劳动[2]。
而在现代农业中，温室大棚扮演的角色也是日益重要。温室大棚是通过将科学技术和知识与相应的农业学识相结合，以此来提高农业生产力的应用技术。他可以完成对蔬菜水果的换季上市，通过错开蔬菜生产季节来实现全年的蔬菜供应，确保随时老百姓的餐桌可以吃到新鲜的蔬菜产品。
温室大棚可以使得农作物更好的应对恶劣天气，诸如很大程度的避免了风沙之类对农作物的破坏，还可以通过大棚外的薄膜，对采摘蔬果的鸟类和一些危害较大的病虫进行隔离，极大的保障农作物的产量和质量[3]。因为我国大棚种植户数量多，但是较为分散，所以在引进技术方面便需要慎重考虑，完整先进的温室大棚在其价格和安装操作上都不适于我国的单体大棚种植户。故而本文针对于小规模单体大棚种植者开发一套成本较低，且易于操作的温室大棚智能种植系统。
1.2 国内外研究现状
在文化和科技的进步同时，人们认识到了温室对农作物生长的重要性，温室的出现可以帮助农作物隔绝掉诸多的外界不利于农作物生长的因素，做到改善或创造局部的优质环境。温室大棚的发展也是随着科技的发展在不断优化革新。传统的大棚存在着诸多的问题: 传统的环境测控管理用水银温度计观察温室内温度、用湿度计检测土壤湿度[4]等，这些仪表通常都是通用仪表，精度低，专用性低；传统大棚为人工管理，种植户需要亲力亲为，任何事情都需要人力来管理和劳作，相对来说，在工作量和生产成本上都较大。随着科技的发展，人们开始意识到传统人工种植大棚的诸多不足，于是人们将现代测控技术带进了温室环境控制。
目 录
第1章 前言 1
1.1 研究背景 1
1.2 国内外研究现状 1
1.3 研究目的和意义 3
1.3.1 研究目的 3
1.3.2 研究意义 3
1.4 全文组织结构 3
第2章 温室大棚智能种植系统分析 5
2.1需求分析 5
2.2功能需求 5
2.3性能分析 6
2.4 温室大棚智能种植系统硬件需求 6
2.4.1 单片机选择 7
2.4.2 LCD显示屏的选择 7
2.4.3 传感器的选择 8
2.4.4 WIFI模块 11
2.5 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
软件需求 12
第3章 温室大棚智能种植系统架构设计 13
3.1 温室大棚智能种植系统架构图 13
3.2 温室大棚智能种植系统布局分析 13
3.3 温室大棚智能种植采集系统总体设计流程? 14
第4章 温室大棚种植系统硬件设计 15
4.1单片机主控电路设计 15
4.2 传感器采集电路设计 15
4.2.1 温湿度传感器 15
4.2.2 CO2浓度传感器 16
4.2.3 光照强度传感器 16
4.2.4 土壤湿度传感器 17
4.3 实时显示模块电路设计 17
4.4 控制模块电路设计 18
4.5 无线模块设计 19
4.6 电路设计原理图 21
4.7 PCB电路印刷图 22
第5章 温室大棚智能种植系统硬件程序设计 23
5.1 系统程序流程 23
5.2 各功能模块程序设计 23
5.2.1 温湿度传感器程序设计 23
5.2.2 CO2浓度传感器程序设计 23
5.2.3 光照传感器程序设计 24
5.2.4 土壤湿度传感器程序设计 24
5.2.5 LCD显示程序设计 24
5.3 程序整合设计 24
第6章 温室大棚智能种植系统软件程序设计 27
6.1 手机APP 软件功能模块 27
6.2 手机界面设计 27
6.3 手机APP通信 28
6.4 手机APP各模块设计程序 28
6.4.1 APP客户端设计 28
6.4.2 曲线框设计 29
6.4.3 解接收数据设计 29
6.4.4 控制模块设计 30
6.4.5 发送数据设计 30
第7章 系统测试 32
7.1 硬件电路测试 32
7.2 各功能模块测试 33
7.3 APP运行测试 34
7.4 系统整体测试 36
第八章 总结与展望 38
8.1 总结 38
8.2 展望 38
参考文献 39
致 谢 40
第1章 前言
1.1 研究背景
近年来，我国对农业问题尤为看重。十九大报告的指出，更是最大化的强调了农业对于现阶段以及今后的中国的重要程度。现代农业在国民经济中占据着不可或缺的一部分，它在为国家和国际提供农产品的同时，也相继增加了我国农民的经济收入[1]。现代农业区别于传统农业在于它的科技性，通过现代科技设备和科学知识，现代农业极大的提高生产率，减少劳动者的体力劳动[2]。
而在现代农业中，温室大棚扮演的角色也是日益重要。温室大棚是通过将科学技术和知识与相应的农业学识相结合，以此来提高农业生产力的应用技术。他可以完成对蔬菜水果的换季上市，通过错开蔬菜生产季节来实现全年的蔬菜供应，确保随时老百姓的餐桌可以吃到新鲜的蔬菜产品。
温室大棚可以使得农作物更好的应对恶劣天气，诸如很大程度的避免了风沙之类对农作物的破坏，还可以通过大棚外的薄膜，对采摘蔬果的鸟类和一些危害较大的病虫进行隔离，极大的保障农作物的产量和质量[3]。因为我国大棚种植户数量多，但是较为分散，所以在引进技术方面便需要慎重考虑，完整先进的温室大棚在其价格和安装操作上都不适于我国的单体大棚种植户。故而本文针对于小规模单体大棚种植者开发一套成本较低，且易于操作的温室大棚智能种植系统。
1.2 国内外研究现状
在文化和科技的进步同时，人们认识到了温室对农作物生长的重要性，温室的出现可以帮助农作物隔绝掉诸多的外界不利于农作物生长的因素，做到改善或创造局部的优质环境。温室大棚的发展也是随着科技的发展在不断优化革新。传统的大棚存在着诸多的问题: 传统的环境测控管理用水银温度计观察温室内温度、用湿度计检测土壤湿度[4]等，这些仪表通常都是通用仪表，精度低，专用性低；传统大棚为人工管理，种植户需要亲力亲为，任何事情都需要人力来管理和劳作，相对来说，在工作量和生产成本上都较大。随着科技的发展，人们开始意识到传统人工种植大棚的诸多不足，于是人们将现代测控技术带进了温室环境控制。
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