广东东软学院本科毕业设计封面本科毕业设计(论文)实现基于单片机的农业监测控制系统Realization of agricultural monitoring and control system based on single chip microcomputer院(系)计算机学院专业电子信息工程班级电子一班学号16210420127学生姓名莫秉霖指导教师姚志军提交日期年 月 日毕业设计(论文)原创性声明本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文),是本人在指导老师的指导下,独立进行的设计(研究)工作及取得的成果,论文中引用他人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出,论文中的结论和结果为本人独立完成,不包含他人已经发表或撰写的作品及成果对本文的研究作出贡献的个人和集体,均已在论文中作了明确的说明本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担毕业论文作者(签字): 签字日期: 年 月 日指导教师评分: 评阅教师评分: 答辩小组评分: 总评成绩: 系主任签字(盖章): 年 月 日 内容摘要 随着人工智能技术的不断进步,物联网技术与日常生活逐渐紧密相关,越来越多的农业检测控制系统实现智能化处理,大大节省了人力物力,有效提高农业领域的管理效率,推动产业的迅速发展。
针对传统农业领域管理复杂、不能有效监控农业温湿度的问题,本文利用人工智能技术,基于STM32嵌入式设备有效对农产品的生长环境进行实时监控并采取智能化管理模式,构建智能化农业监控系统,实现系统的实时监控及智能化处理 本文主要实现的工作如下: (1)针对农业领域农作物生长环境的温度不能实时监控,导致农作物过热产量下降的问题,结合物联网技术,基于STM32嵌入式设备,利用温度传感器实时监控环境温度数据,设计电机驱动电路,结合风扇有效对农作物实现降温处理2)针对农业领域农作物生长环境的湿度不能有效监控,导致农作物旱死或涝死问题,基于STM32嵌入式设备,利用湿度传感器有效监控环境湿度,设计继电器驱动电路,有效对农作物实现灌溉,又或是切换模式,实行定时灌溉关键词: 物联网;温度监控;湿度监控;STM32AbstractWith the continuous advancement of artificial intelligence technology, the Internet of Things technology is gradually closely related to daily life. More and more agricultural detection and control systems realize intelligent processing, which greatly saves manpower and material resources, effectively improves management efficiency in the agricultural field, and promotes industrial Rapid development. In order to solve the problem of complex management in the traditional agricultural field and unable to effectively monitor agricultural temperature and humidity, this article uses artificial intelligence technology to effectively monitor the growth environment of agricultural products in real time based on STM32 embedded devices and adopts intelligent management mode to build an intelligent agricultural monitoring system Realize real-time monitoring and intelligent processing of the system.The main work of this article is as follows:(1) Aiming at the problem that the temperature of the crop growth environment in the agricultural field cannot be monitored in real time, resulting in the reduction of crop overheating, combined with the Internet of Things technology, based on the STM32 embedded device, the temperature sensor is used to monitor the ambient temperature data in real time, the motor drive circuit is designed, and the fan Effectively reduce the temperature of crops.(2) The humidity of the crop growth environment in the agricultural field cannot be effectively monitored, resulting in the problem of drought or waterlogging of crops. Based on the STM32 embedded device, a humidity sensor is used to effectively monitor the environmental humidity, and a relay drive circuit is designed to effectively implement regular irrigation of crops, or switch modes and implement timed irrigation.Keywords: Internet of Things; Temperature monitoring; Humidity monitoring; STM32目 录1.绪论 11.1研究背景 11.2国内外研究现状 11.3论文的主要研究内容 21.4论文结构与内容 32.系统的整体需求及关键技术 42.1 系统的整体需求 42.2 系统的设计原则 42.3 微处理器的选择 52.4本章小结 73.系统的硬件设计 83.1 总体硬件的设计方案 83.2 基于STM32的主控模块 83.2.1 电源模块 83.2.2 电机驱动电路设计 93.2.3 继电器驱动电路设计 103.2.4 温湿度传感器的硬件电路设计 113.2.5 OLED显示模块的电路设计 113.3 本章小结 124.系统的软件设计 134.1系统软件设计的需求分析 134.2 STM32数据采集模块软件设计 134.3 OLED数据显示模块软件设计 144.4 环境控制模块软件设计 154.5 系统的实物测试 175.总结与展望 185.1总结 185.2展望 18参考文献 19致谢 21广东东软学院本科生毕业设计(论文) 1.绪论1.1研究背景随着科学技术的不断进步,互联网技术成为新一代通信领域中不可缺失的一部分,慢慢发展到万物互联程度。
物理网技术的定义可通过全球定位技术、嵌入式传感器、红外热像、激光扫描等信息化处理,通过某种规定的协议,将生活中的物体与互联网进行连接,采集物体的状态及信息,通过互联网控制系统对物体进行智能化监控、定位及管理现阶段随着物联网的应用价值不断提高,农业也是国民立身生存之基础,传统的农业领域,大多依赖于人力、物力,结合过往经验,对农作物灌溉施肥,不但耗费了大量人力物力,出现懈怠疏忽时,也会造成水资源及农产品作料的大量浪费,不利于农业领域的可持续发展现阶段,随着物联网结合大量农用设备应用于农业领域越发广泛,为农作物物联网及农业领域的可持续发展奠定了夯实的基础以前,传统种植农作物时,主要依赖前人相传的经验,依据天气对农作物进行固定天数的灌溉,对于干旱与下雨天,不同程度的相隔多长时间进行灌溉针对农作物上滋生的害虫及病变,农户们也需根据过往经验,酌情使用农药进行杀虫处理及病变医治但现在随着物联网技术的不断普及,农业产品与智能化相结合,可实时监控农作物生长,采集生长环境的数据,结合数据采取相应措施,实现智能化处理,使农作物生长于舒适稳定的环境中,解决过往利用经验灌溉施肥不当引起的问题和不足以前,传统种植模式下,干旱天或暴雨天,需要人为观看土地的状态,根据农作物的水分吸收程度,来人为决定农作物的灌溉程度,而现在结合了物联网技术后,只需要检测农作物生长环境的温湿度参量,智能化灌溉浇水,极大效率的提高了农作物的产量,并且有效控制农作物的生长周期,同时也极大促进了万物互联的农业普及率。
1.2国内外研究现状农业智能化,结合物联网技术与通讯技术,在农作物的生长过程中,结合多种传感器、通讯技术以及物联网控制技术,实现农作物生长过程中的采集智能化、智能化分析以及控制一体化处理,实时采集环境温度、湿度等,通过通讯技术将参数传输到主控模块,由控制系统采取相应的降温及继电器控制灌溉处理,为物联网的农业可持续发展提供极大的帮助2013年,英国政府最先发展农业智能化,首先提出“农业技术战略方案”,该方案的首要目的是采用智能化技术解放人力物力,大大提高农业的产量首次农业领域与智能化、信息化、数字化相结合,政府专门成立英国农业智能化负责小组,小组委员负责农业智能化整体战略方案,在智能化农业技术发展过程中,统一进行农业生产管理、统一分配工作,实现种植智能化、农作物培养智能化,快速发展了智慧农业紧接着美国开展智慧农业的部署,针对自身地广人稀,不能有效管理农作物的生长发展,政府大力建设智慧农业,扩大农村智能化管理的规模,增大农村网络覆盖范围,实现家家户户网络智能化,更便捷的实现智慧农业慢慢伴随智能化设备普遍使用,政府开始大规模的将互联网与农业相结合,构建农业智能化,农产品设备也迅速的发展,种植农户借助全球GPS定位系统,搭建农业智能化平台,实时监控农作物的生长环境,可实现农作物生长的智能化监管,极大推动了智慧农业的发展,有助于农作物的生长。
法国因自身的气候与天然的自然环境,非常适合农产品的生长同时,法国自身的科技水平发展也处于领先,政府正大力的支持构建智慧农业根据相关政策,法国政府也预想去构建一个“智慧农业。