毕业设计-智能蔬菜大棚—基于Arduino设计与应用的程序设计实现,共44页,18157字,附程序代码、开题报告等。相关设计:智能蔬菜大棚—基于Arduino设计与应用的硬件实现
摘要
温室大棚在农业领域快速发展。传统的温室大棚,采用手动控制技术,需要具有一定专业素质的从业人员来对大棚中的植物进行观测,然后调节温室大棚环境。仅仅依靠人工控制温室大棚,人力物力都会有所浪费,并且效率不高,总避免不了人为的差错。随着社会需求的增多与提高,对温室大棚的要求也越来越高,需要在温室大棚建设中实现智能控制,实现对温度、土壤湿度、光照等环境的检测和控制,但是这样的设备价格很高,对于农民朋友来说是一笔不小的费用。
本设计是基于Arduino设计的一个温室蔬菜大棚智能管理系统。该系统利用Arduino自带的数字红外运动传感器、LM35线性模拟温度传感器分别对人为运动和温度进行检测,并基于检测原理利用电子元件自制光照传感器、湿度传感器分别对光照强度和土壤湿度进行检测。又通过LED灯模拟现实生活中的照明灯、补光灯、警示灯,通过碳纤维电热丝模拟加热装置、水泵模拟浇水装置、卷帘模拟大棚棚被、电动机模拟通风系统,最终通过下载到Arduino主控板中的控制系统代码来获取监测数值并判断、控制相关响应装置。该系统通过设计及前期调试,已能对光照、温度、土壤湿度等作出范围监测和响应,并且大大降低了智能蔬菜大棚管理系统设备的成本问题,降低了农民购进设备成本过高的负担。该系统具有安装简单方便,性价比高,可维护性好等优点。是一种比较经济、智能的方案,虽然是模型,但是具有很强的可实施性,适于进一步推广或研究,以便于促进植物生长,降低成本,以带来较好的社会经济效益。
关键字:Arduino控制器;红外感测模块;光照感测模块;湿度感测模块;温度感测模块
目录
第一章 引言 - 1 -
1.1蔬菜大棚的发展及现状 - 1 -
1.2选题背景及意义 - 2 -
1.3选题可行性分析 - 2 -
第二章 系统设计平台 - 4 -
2.1Arduino介绍 - 4 -
2.2Arduino特点 - 4 -
2.3Arduino应用 - 4 -
第三章 系统功能设计 - 6 -
3.1功能设计 - 6 -
3.1.1室内温度 - 6 -
3.1.2室内光照 - 6 -
3.1.3土壤湿度 - 7 -
3.1.4大棚保温被 - 7 -
3.1.5红外感测 - 7 -
3.2模型搭建 - 7 -
第四章 功能模块程序设计、实验与分析 - 10 -
4.1整个系统程序的编写基础 - 10 -
4.2 主程序流程图 - 11 -
4.3红外感测+亮灯模块 - 11 -
4.3.1红外感测模块设计思想 - 11 -
4.3.2红外传感器的选择 - 12 -
4.3.3 红外感测程序代码编写 - 13 -
4.3.4红外感测模块实验与分析 - 13 -
4.3.5红外感测程序流程图 - 15 -
4.4光照强度测量+补光 - 16 -
4.4.1光照感测模块设计思想 - 16 -
4.4.2光照传感器的选择 - 16 -
4.4.3光敏感测模块代码编写 - 16 -
4.4.4光敏感测模块实验与分析 - 18 -
4.4.5光照感测程序流程图 - 19 -
4.5湿度测量+浇水 - 20 -
4.5.1湿度测量模块设计思想 - 20 -
4.5.2湿度传感器的选择 - 20 -
4.5.3湿度测量模块代码编写 - 20 -
4.5.4湿度测量模块实验与分析 - 21 -
4.5.5湿度测量程序流程图 - 22 -
4.6温度测量+加热/散热 - 23 -
4.6.1温度感测模块设计思想 - 23 -
4.6.2温度传感器的选择 - 23 -
4.6.3温度感测模块代码编写 - 24 -
4.6.4温度感测模块实验与分析 - 24 -
4.6.5温度感测程序流程图 - 26 -
第五章 扩展与精确 - 29 -
5.1Arduino与电脑的互动 - 29 -
5.1.1设计思想 - 29 -
5.1.2实验过程 - 29 -
5.1.2.1实验前期准备 - 29 -
5.1.2.2实验内容1 - 31 -
5.1.2.3实验内容2 - 32 -
5.1.2.4实验总结 - 33 -
5.2电容与湿度的关系 - 33 -
第六章 总结 - 34 -
第七章 展望 - 35 -
参考文献 - 36 -
致谢 - 37 -
图目录
图片 1 蔬菜大棚模型设计图 - 8 -
图片 2 蔬菜大棚模型效果图之卷帘卷起正面图 - 9 -
图片 3 蔬菜大棚模型效果图之卷帘放下正面图 - 9 -
图片 4 蔬菜大棚模型效果图之侧面图 - 9 -
图片 5 主程序流程图 - 11 -
图片 6 红外感测模块实验数据 - 14 -
图片 7 红外感测程序流程图 - 15 -
图片 8 光照感测模块实验数据 - 18 -
图片 9 光照感测程序流程图 - 19 -
图片 10 湿度感测模块实验数据 - 21 -
图片 11 湿度测量程序流程图 - 22 -
图片 12 温度感测模块实验数据 - 25 -
图片 13 温度感测程序流程图 - 28 -
图片 14 serial_ethernet_connector - 30 -
图片 15 Flash响应 - 31 -
图片 16 实验1 - 32 -
图片 17 实验2 - 33 -