智能大棚-设计说明书
电子校园网 编号：
T1482203M-LW
设计摘要：
基于单片机的智能大棚系统作为农业智能化技术的应用，旨在推动农业现代化，优化温室环境管理，提升作物生产效率和品质，实现农业可持续发展。该系统通过集成传感器网络，能够实时监测大棚内外的温度、湿度、光照强度等环境参数，并将数据传输至系统进行分析。基于分析结果，系统采用单片机技术实现自动控制，调节通风、灌溉、遮阳等设备，以满足不同作物生长阶段的需求。同时，系统运用数据分析技术，可以深入了解作物的生长状况，预测生长趋势，为农民和农业管理者提供科学决策的依据。
这一智能大棚系统还具备远程监控功能，通过网络连接，用户可以随时远程访问系统，查看实时数据、控制设备，从而实现更便捷的农业生产管理。此外，该系统不仅提高了农业生产的效率和产量，也为农民减轻了生产管理的负担，创造了更有利于农业可持续发展的条件。综合而言，这一系统在推动农业现代化、智能化、环保化方面具有巨大潜力，为农业领域注入了新的活力和活力，并为未来农业可持续发展提供了创新路径。
关键词：单片机；Air724UG模块；光敏电阻；温湿度检测；土壤湿度检测
字数：12000+
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内容预览：
摘 要
ABSTRACT
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
1.2 国内外研究现状
1.3 课题主要内容
2 系统设计方案
2.1 系统整体方案
2.2 单片机的选择
2.3 电源方案的选择
2.4 显示方案的选择
2.5 土壤湿度方案的选择
2.6 物联网方案的选择
3系统设计与分析
3.1 整体系统设计分析
3.2 主控电路设计
3.3 显示模块
3.4 光敏电阻
3.5 Air724UG模块
3.6 DHT11传感器检测温湿度
4 系统程序设计
4.1 编程软件介绍
4.2 主程序流程设计
4.3 按键函数流程设计
4.4 显示函数流程设计
4.5 处理函数流程设计
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2 Air724UG模块联网
5.3 设置温度阈值实物测试
5.4 设置土壤湿度阈值实物测试
5.5 设置光照阈值实物测试
5.6 设置二氧化碳阈值实物测试
5.7 温度或二氧化碳大于阈值测试
5.6 土壤湿度小于阈值测试
5.7 光照小于阈值测试
6 仿真调试
6.1仿真总体设计
6.2设置温度阈值仿真测试
6.4 设置土壤湿度阈值仿真测试
6.5 设置光照阈值仿真测试
6.6 设置二氧化碳阈值仿真测试
6.7 温度或二氧化碳大于阈值测试
6.6 土壤湿度小于阈值测试
6.7 光照小于阈值测试
结 论
参考文献
致 谢
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
在全球范围内，农业作为人类的重要产业之一，扮演着确保食物供应和营养安全的关键角色。然而，传统的农业生产面临着气候变化、资源短缺和环境污染等挑战，这些问题对农作物的生长和产量造成了影响。为了提高农业生产效率、保障粮食安全，并在可持续的前提下克服种种困难，智能农业技术日益受到关注，其中基于单片机的智能大棚系统作为重要组成部分备受瞩目。
随着城市化进程的推进，耕地减少、气候变化和环境污染对传统农业产生了影响。而智能大棚系统则在这一背景下应运而生。该系统借助单片机技术，通过传感器采集大棚内外的环境数据，实现对温度、湿度、光照等因素的监测和控制。在实际生产中，这种系统能够自动调整灌溉、通风、遮阳等设备，为作物提供最适宜的生长环境，从而提高产量、质量和农产品的稳定供应。
在实际意义方面，基于单片机的智能大棚系统具有多重价值。首先，它有助于克服传统农业面临的季节性和气候变化的挑战，提供了一种稳定的生产模式，增加农作物的产量。其次，智能大棚系统通过优化资源利用，减少了农药、水和化肥的浪费，促进了农业可持续发展。此外，该系统还为农民提供了更科学、便捷的农业管理方式，提升了农业从业者的生产水平和收益。
综上所述，基于单片机的智能大棚系统作为智能农业技术的一项重要创新，不仅有助于应对现代农业面临的诸多挑战，还为提高农产品产量、质量和可持续性发展提供了新的途径。它在推动农业现代化、保障食品安全、促进农村经济增长等方面具有深远的实际意义。
1.2 国内外研究现状
国内外对基于单片机的智能大棚系统的研究都呈现活跃态势。国内方面，研究重点集中于环境监测与控制，通过传感器网络和单片机技术实现自动调节温度、湿度、光照等参数，以提供作物最佳生长环境；此外，国内研究者还致力于数据分析和决策支持，通过整合环境数据并应用数据分析方法，实现作物生长预测与智能化决策。国外方面，自动化技术与精准农业成为关注重点，强调通过自动化控制实现精确的灌溉、施肥和病虫害监测，提高农业生产效率；同时，国外研究也涉及能源管理和环保，探索可再生能源的应用以及减少温室气体排放的方法。跨学科合作也是国外研究的特点，整合不同领域专家的知识，推动智能农业技术的创新和发展。
1.3 课题主要内容
基于物联网的智能大棚系统设计简介：
1:系统检测光照强度，空气温湿度，土壤湿度，二氧化碳浓度，通过OLED 屏显示。
2:系统设置温度阈值、二氧化碳阈值，空气温度与二氧化碳浓度阈值超标开启风扇降温通风，土壤湿度过低开启水泵浇水。
3:系统设置光照强度阀值，低于阙值开启补光灯。
4:系统温度、湿度、二氧化碳、土壤湿度阀值超标蜂鸣器报警提示。
5:系统通过 4g 模块将检测的数据发送到云端，手机 APP 读取服务器的数据进行展示。
6:手机APP 上可以设置工作模式，通过APP 远程控制开关风扇，灯光，水泵。
