基于互联网的分布式温室温、湿度测量与控制开题报告
2021-12-30 21:20:34
全文总字数:3651字
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
现如今随着人们生活观念的变化,反季节的果蔬和花卉的需求量越来越高,尤其是在春节期间,全国的果蔬和鲜花供不应求,甚至会出现供应缺口。我国温室大棚种植起步较晚,但发展较快。截止2016年底世界塑料大棚和温室面积约36.576万公顷,而我国面积最大,我国塑料大棚和温室的建设面积已经从20世纪90年代初的40多公顷发展到现在近15.67万公顷,占世界42.8%。
温室和大棚种植对环境要求较高。温度、湿度、光照条件等因素对于作物能否良好的生长起到了决定性作用。所以为了使作物能够良好的生长,提升作物良品率,实现利益的最大最优化。对于温室和大棚内的温度、湿度、光照等有必要做到实时监控并根据当前温湿度来控制调节设备使得温湿度达到作物生长的最优条件。将温湿度数据记录、保存至数据库,日后可以利用大数据技术将温度和湿度数据和其他的因素结合起来,分析出不同作物生长的最适宜条件。
互联网 温室大棚生产。通过互联网,实现远程实时监控,极大的简化了管理人员的工作。不必到现场就可以随时随地的查看到温室的温湿度实时情况和历史数据,同时可以远程对温、湿度调节机构进行控制。不但降低了工作人员的工作量,而且可以减少工作人员的数量。达到减员增效的目的,减少管理人员的开支,降低生产成本,提高利润空间。
2. 研究的基本内容
本课题通过对温室温、湿度测量与互联网结合,实现远程实时数据查看和远程控制功能。
具体研究内容如下:
(1)温度、湿度的测量和控制;
3. 实施方案、进度安排及预期效果
一、实施方案
本次毕业设计分为软、硬件两个部分:
1、硬件构成:硬件上使用树莓派3B ,传感器使用的DHT11温湿度传感器。树莓派自带40引脚的GPIO,用来驱动DHT11温湿度传感器。DHT11温湿度传感器采用的是单总线串行接口,便于扩展。
2、软件构成:软件分成五个模块。温湿度采集模块、数据库模块、TCP服务器程序、TCP客户端软件、执行机构驱动模块。
A)温、湿度采集程序。主要是用来驱动温湿度传感器DH11,读取温度和湿度数据。
B)采用开源数据库软件SQLite3关系型数据库。保存各个点的温湿度数据,用户名、密码和权限等信息。密码使用MD5加密。
C)数据通过TCP协议传输,所以在树莓派上编写TCP服务器程序,向客户端程序提供数据服务。
D)在PC端使用C#开发客户端软件。客户端软件具有用户登录、用户管理、实时数据展示(数字、曲线)、历史数据展示(曲线)、数据保存、温湿度设置等功能。
E)执行机构驱动模块。当设置了温度和湿度为指定值,此程序模块就会开启,驱动执行机构使温度或者湿度达到指定的范围内。
图一、基于互联网的温室温、湿度测量与控制系统结构图
二、进度安排和预期效果
时间(2017) | 计划和安排 |
3.1-3.20 | 1、在树莓派上完成简单的服务器程序,向客户端发送模拟的数据代替真实的温湿度数据。 2、使用C#完成PC端的客户端软件,实现实时数据显示、历史数据显示、用户管理、报警等功能。 |
3.20-3.31 | 1、设计TCP服务器和客户端之间的通信协议,修改和完善服务器和客户端程序。 2、学习SQLite数据库。 3、完成树莓派、传感器、路由器等硬件环境的搭建和测试。 |
4.1-5.1 | 1、结合SQLite数据库完成温湿度采集程序。 2、软件硬件的调试,优化。 3、撰写毕业论文。 |
5.1-5.12 | 1、毕业论文的修改和完善。 2、准备毕业论文的答辩。 |
4. 参考文献
参考文献:
[1]段朝伟.大温室温湿度远程监控系统[d].武汉:武汉理工大学,2008.05
[2]葛志军,傅理.国内外温室产业发展与研究现状进展[a].宁夏银川:宁夏大学农学院,2008