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1、从天空俯瞰荷兰，你会发现奇迹般的景观地面被一块块不同的田地拼凑着，由于荷兰的农业标准，其中大多数的田地都非常小,并且还会被喧闹的城市与郊区分割开。在荷兰核心的农业种植地，摩天大楼和制造业工厂的附近，就是马铃薯地、蔬菜大棚和猪舍。可以说，荷兰超过一半的国土都被用于了农业与园艺。当然，最显着的就是蔬菜大棚建筑群，有的大棚建筑群占地面积高达 175公顷2625亩）。他们就像巨型镜子一样蔓延在荷兰r=i国土上，在阳光的照耀下闪闪发光，到了夜晚则会从内部发出光芒。目录1 需求分析说明 1设计背景 1组成部分 1功能需求 12 概要设计说明 2各模块功能描述 2模块调用图 2系统执行流程图 33 详细设计
2、说明 5温湿亮度检测模块 5棚顶异物检测模块 6危险区域保护模块 6防盗监控模块 7蓄水罐液面高度监测模块 8火灾监控模块 8串口控制模块 9灯光控制模块 9遮阳网控制模块 13灌溉模块 144 调试分析 16终端节点与协调器之间通信测试 16协调器与开发板之间通信测试 185 用户使用说明 196 课程设计总结 191 需求分析说明设计背景智能化控制系统应用到大棚种植上，利用最先进的生物模拟技术，模拟出 最适合棚内植物生长的环境，采用温度、湿度、C02、光照度传感器等感知大 棚的各项环境指标，并通过微机进行数据分析，由微机对棚内的水帘、风机、 遮阳板等设施实施监控，从而改变大棚内部的生物生长
3、环境。 智能大棚 是自动化控制程序用于在温室大棚智能控制的结果： 比较人工的控制来说， 智能控制最大的好处就是能够相对恒定的控制大棚内部的环境，对于环境要 求比较高的植物来说，更能避免因为人为因素而造成生产损失。 相对生产 来说，将智能化控制系统应用到大棚生产以后，产量与质量比人工控制的大 棚都有极大的提高，对于不同的种植品种而言，提高产量与质量相对不同， 对于档次较高的经济作物来说，生产效率可以提高 30%以上。 相对运行成 本来的核算，对于有一定规模的种植企业来说，极大的降低了劳动力成本， 设备的投入与运行，可以完全由节约下来的劳动力成本中核算出来，使用时 间越长，光节约的劳动力成本就是一
4、笔巨大的利润。组成部分现代化经济的迅速发展，促使了人们对机械智能化的强烈认知。现代化智 能温 室也称作自动化温室，是指配备了由计算机控制的可移动天窗、遮阳系 统、保温、湿窗帘/风扇降温系统、喷滴灌系统或滴灌系统、移动苗床等自动 化设施，基于农业温室环境的高科技“智能”温室。智能温室的控制一般由 信号采集系统、中心计算机、控制系统三大部分组成。功能需求（1）对大棚内温度、湿度、光照情况等基本信息的采集并显示。（2）实现灌溉远程化、自动化，大大节省人力成本。（3）对大棚整体结构情况的监测、火灾等突发事件的检测并发出警报。（4）实现大棚内灯等基本电器的远程化、自动化控制，使系统更加智能， 用户体验感
5、更好。（5）实现遮阳网等蔬菜保护机制的远程化、自动化控制。（6）对于监测到的大棚内的各种信息输出到客户端的显示屏上。2 概要设计说明各模块功能描述（1）主函数模块：初始化系统界面，调用各个模块实现各种功能。（2）协调器模块：接收各个节点发送的数据并通过串口进行转发到客户端， 通过串口接收客户端发送的指令并转发给各个节点。（3）温、湿、亮度监测模块：使用温湿度光电传感模块对智慧农业大棚内的 温度、湿度、亮度进行监测并实时显示到控制系统界面上。（4）棚顶异物监测模块：使用震动传感器模块对智慧农业大棚的棚顶进行实 时监测并实时显示到控制系统界面上。（5）危险区域保护模块：使用触摸传感器模块对存放药品
6、等危险区域、仓库 进行监测，一旦监测到有人触摸门把手，立刻在控制系统界面上给出警报。（6）防盗监控模块：使用红外热释电传感器模块对智慧农业大棚内进行实时 监测，有人进入，控制系统界面立刻显示警报。（7）蓄水罐液面高度监测模块：使用超声波测距模块对智慧农业大棚的蓄水 罐中水的剩余量进行监测，实时显示在控制系统界面上。（8）火灾监控模块：使用烟雾传感器模块对智慧农业大棚内进行实时监测， 一旦检测到烟雾，控制系统界面上立刻给出警报。（9）串口控制模块：控制 COM1 串口的开启和关闭。（10）遮阳网控制模块：使用电机控制模块实现智慧农业大棚遮阳网的收起、 放下、紧急停止功能。（11）灌溉模块：使用继
7、电器控制模块实现开始智慧农业大棚的开始灌溉和 停止灌溉功能。（12）灯光控制模块：使用电机控制模块的灯光部分实现对智慧农业大棚 A、 B、C、D 四个区的灯光控制。模块调用图11職图模块调用图系统执行流程图灌;60图系统执行流程图3 详细设计说明温湿亮度检测模块/*/void Mai nWi ndow:updateTempHumiLig() 温湿亮度ui-lcd_temp-display(temp_humi_light-getTemperature(); ui-lcd_humi-display(temp_humi_light-getHumidity();ui-lcd_lig-display(Q
8、String:number(temp_humi_light-getLight(), f, 1);void MainWindow:processMsgFromSerial(QByteArray msg)/协调器消息解析if() setValue(msg); updateTempHumiLig();/*temp_humi_light*/void Temp_Humi_Light:setValue(QByteArray& byte)unsigned char adc_value2;temperature = (byte5 8) + byte6;humidity = (byte7 2;light = (
9、adc_value1*256 + adc_value0) * / 8192;light = light / 4;light = light * 913; 使用温湿度光电传感模块对智慧农业大棚内的温度、湿度、亮度进行实时 监测，温湿度光电传感模块把监测的信息发送给协调器，协调器把信息通过 串口 发送到运 行着 智慧农 业大棚监 控 系统的开 发板，监 控系 统 void MainWindow:processMsgFromSerial(QByteArray msg) 对接收到的信息进行解 析并实时显示在监控系统的界面上。棚顶异物检测模块/*/振动事件else if(msg3 = 0x03 & ms
10、g4 = 0x01) if(msg5 = 0x01)shake-setState(1);ui-label_shake-setPalette(pe_red);ui-label_shake-setText( 棚顶有异物”)；else if(msg5 = 0x00)shake-setState(0)； ui-label_shake-setPalette(pe_black)； ui-label_shake-setText(棚顶安全”)；使用震动传感模快对智慧农业大棚的棚顶进行异物检测，震动传感模块不 断向协调器发送消息，协调器通过串口向运行着智慧农业大棚监控系统的开 发板发送消息，监控系统对消息进行解
11、析。未检测到震动，在监控系统界面 上显示棚顶安全；检测到震动，在监控系统界面上显示棚顶有异物。危险区域保护模块/*/触摸模块else if(msg3 = 0x07 & msg4 = 0x01) if(msg5 = 0x01)touch-setState(1)； ui-label_touch-setPalette(pe_red)； ui-label_touch-setText( 有人进入危险区域”);else if(msg5 = 0x00)touch-setState(0);ui-label_touch-setPalette(pe_black);ui-label_touch-setText(”无
12、人进入危险区域”)；使用触摸传感模块对存放药品等危险房间进行保护，触摸模块可安装在房 间门把手上。一旦有人触碰该模块，监控系统会立刻从协调器发送的消息中 解析出，并显示“有人进入危险区域”在监控系统的界面上；没有人触碰该 模块，监控系统界面上显示“无人进入危险区域”。防盗监控模块/*/热释红外传感模块else if(msg3 = 0x05 & msg4 = 0x01)if(msg5 = 0x01) infray-setState(1); ui-label_inf_ray-setPalette(pe_red); ui-label_i nf_ray-setText( 违法者进入”)； else i
13、f(msg5 = 0x00)infray-setState(0); ui-label_inf_ray-setPalette(pe_black); ui-label_i nf_ray-setText( 安全”)；使用热释红外传感模块对智慧农业大棚进行防盗监控，热释红外传感模块 通过协调器不断向智慧农业大棚监控系统发送消息，当监测到有人进入大棚时，监控系统界面上显示“违法者进入”；没有检测到周围有人时，监控系 统界面上显示“安全”。蓄水罐液面高度监测模块/*/超声波测距模块else if(msg3 = 0x08 & msg4 = 0x01)int len = 1000 - msg * 256 + msg 6;/ 应用于液面检测 ui-label_ultra-setText(QString:number(len); ultra-setState(len);emit addLog();使用超声波测距模块对智慧农业大棚蓄水罐液面高度进行监测，假定蓄水 罐高度1000mm (10m)，液面高度即为1000mm减去安装在蓄水罐顶部的超声波测距模块测出的距离，并实时显示在监控系统的界面上。火灾
