植物生长环境无线监测系统

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毕业论文范文题目： 植物生长环境无线监测系统，论文范文关键词： 植物生长环境无线监测系统
植物生长环境无线监测系统毕业论文范文介绍开始：
　　前言
　　随着科技的发展，现在对植物的生长环境的要求越来越严格。现代农业的发展使农业种植的区域更加集中，规模更大，品种更多，有些农作物为了提高其产量已经开始在温室中培养；随着时代的进步人们对美丽的花卉的需求量也急剧上升，这种对养殖花卉为生计的园林工人是一个机遇，同时也是对传统的手工培养花卉是一个挑战，花卉一般都采用温室栽培；随着生活节奏的不断加快，家居内的植物越来越得不到人们的重视，这容易导致家居内的植物得不到正常的照料，发生枯萎等一部分野生植物种类，特别是稀有的珍贵药材作物日益不能满足人们对它的需求，为了改变这种紧缺现状，有关人员试图以人工种植的方式进行培育野生植物，等等。基于以上各种情况，现在对智能化的环境监测系统越来越得到人们的重视。
　　植物的生长是在一定环境中进行的，在生长过程中受到环境中各种因素的影响，影响植物生长的环境因素有温度，光照，湿度，CO2 浓度，土壤酸碱度等方面。其中对植物生长影响最大的是温度、湿度和光照度。环境中昼夜的温度、湿度和光照度的变化大，四季的气候变化和恶劣的气候都将对植物生长带来不良影响。不同植物对温度，湿度和光照等环境因子所需的条件也不尽相同，怎样的环境才是植物适应的，植物生长需要的什么样的温度、湿度，需要的光照度是多少。为了提供适合植物生长的生态环境,需要对植物生长环境参数进行实时监控。
　　目前很多国内的植物栽培方面，主要是依靠工作人员的经验进行人工观测，有时采用温湿度计的等进行人工测量，因而缺乏实时性和科学性。传统的环境监测系统主要是基于有线通信方式。有线通信系统在温室生产实践中存在诸如布线复杂、节点功耗大、维护困难、管理不便、传感器节点不能随作物变更而灵活部署等问题。虽然在在现如今电子科学技术在不断的发展当中，针对智能化控制系统中各类电子产品层出不穷，包括各类对环境进行监测的电子产品，使得智能化得以完善。然而在无线监测方面虽有很多产品，但其成本较高，针对于小型环境的监测产品并不多见，且对使用环境要求较高。由此，设计出一款小型的植物生长环境无线数据监测系统，具有操作方便简单，成本低，而且可以应用于各种环境。
　　本系统设计了一种植物生长环境无线监测系统。主要研究应用无线通信模块实现上下位机的通信，用温度传感器，湿度传感器，光照传感器对植物生长环境因子进行实时检测，通过单片机来控制其工作状态，并对各数据进行处理、收/发操作。其硬件部分由上位机和下位机及其外围电路组成。下位机及其外围电路实现温度、湿度和光照度的检测，完成环境参数的采集与处理，上位机可以通过键盘实现对于不同植物、不同季节、不同时间所需温度、湿度和光照度的报警阈值，并且同步显示于显示部分，显示当前各环境参数的值及阀值。系统开始工作时，下位机通过温度传感器，湿度传感器，光照传感器来检测温室内的温度，湿度，光照强度，然后进行数据处理，通过发送模块将数据发送到上位机，上位机将发来的数据统一显示出来，并与设定的阀值相比较，如果温度，湿度，光照超出设定值上下限值，就进行报警。
　　目录
　　摘要 I
　　ABSTRACT II
　　第1章绪论 1
　　1.1 课题的背景及国内外的发展现状 1
　　1.2 系统总体概述 2
　　第2章系统分析 3
　　2.1 系统设计任务 3
　　2.2 系统方案的对比与选择 3
　　2.3 系统具体分析 5
　　第3章系统硬件的设计与实现 7
　　3.1 各模块的硬件设计 7
　　3.1.1 主控模块 7
　　3.1.1.1 主控芯片的对比与选择 7
　　3.1.1.2 AT89C52的介绍 11
　　3.1.1.3 复位电路 14
　　3.1.1.4 晶振电路 15
　　3.1.2 无线通信模块 15
　　3.1.2.1 无线通信模块的对比与选择 15
　　3.1.2.2 nRF24L01的介绍 18
　　3.1.2.3 工作原理 19
　　3.1.2.4 引脚功能 19
　　3.1.2.5 工作模式 20
　　3.1.2.6 与单片机连接电路 22
　　3.1.3 温湿度检测模块 23
　　3.1.3.1 温湿度传感器的对比与选择 23
　　3.1.3.2 DHT11的介绍 24
　　3.1.3.3 工作原理 24
　　3.1.3.4 引脚功能 26
　　3.1.3.5 与单片机连接电路 27
　　3.1.4 光照度检测模块 27
　　3.1.4.1 光传感器的对比与选择 28
　　3.1.4.2 BH1750的介绍 29
　　3.1.4.3 指令集 30
　　3.1.4.4 引脚功能 31
　　3.1.4.5 BH1750与单片机连接电路 31
　　3.1.5 液晶显示模块 32
　　3.1.5.1 显示器的对比与选择 32
　　3.1.5.2 液晶模块HB12864M2A介绍 32
　　3.1.5.3 工作原理 33
　　3.1.5.4 引脚介绍 33
　　3.1.5.5 液晶与单片机的连接电路 34
　　3.1.6 键盘及报警电路模块 35
　　3.2 整体硬件电路 37
　　3.2.1 上位机部分的硬件电路 37
　　3.2.2 下位机部分的硬件电路 38
　　第4章系统软件的设计与实现 39
　　4.1 系统上位机的软件实现 39
　　4.1.1 无线接收模块软件设计 40
　　4.1.2 液晶显示模块软件设计 41
　　4.1.3 键盘模块软件设计 42
　　4.1.4 报警模块软件设计 44
　　4.2 系统下位机的软件实现 44
　　4.2.1 无线发送模块软件设计 45
　　4.2.2 温湿度检测模块软件设计 46
　　4.2.3 光照度检测模块软件设计 47
　　第5章系统的调试与结果 49
　　5.1 软件调试 49
　　5.2 硬件调试 53
　　第6章结论与展望 57
　　谢辞 59
　　参考文献 60
　　附录I 电路原理图 61
　　附录II 实物图 63
　　附录III 程序 64
　　摘要
　　本系统设计了一种植物生长环境无线监测系统。不同植物对温度，湿度和光照等环境因子所需的条件不尽相同，为了提供适合植物生长的生态环境,需要对植物生长环境进行实时监控。传统的有线通信系统存在如布线复杂、维护困难、管理不便、传感器节点不能随作物变更而灵活部署等问题。本系统应用单片机、无线传输模块及各种传感器实现了智能化的实时监测功能，实现了上下位机的通信，具有操作方便简单，成本低的特点，可以应用于各种环境。实现了温室内生产与管理的一体化、自动化、高效化。工作人员在室内就可以得到外面植物生长环境的信息，而无需经常到植物生长的地方进行查看，做到无人监控工作，大大降低了工作人员的劳动强度。
　　系统采用温度和湿度测量于一体的温湿度传感器进行温湿度数据的采集，采用光照度传感器采集光照度的数据。利用无线传输模块，实现上下位机通信机制，上下位机都使用单片机来充当。下位机完成环境因数数据的采集和处理，然后将处理后的数据传送给上位机；上位机可通过键盘实现对阀值的设置，通过对下位机传来数据进行判断，来控制是否进行报警。
　　关键词：环境监测，无线传感器网络，温湿度传感器，光照度传感器
　　

以上为本篇毕业论文范文 植物生长环境无线监测系统的介绍部分。

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