智慧农业大棚系统设计2019

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，最显著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 1.1设计背景 ........................................ 1 1.2组成部分 ........................................ 1 1.3功能需求 ........................................ 1 2概要设计说明 ......................................... 2 2.1各模块功能描述 .................................. 2 2.2模块调用图 ...................................... 2 2.3系统执行流程图 .................................. 3 3详细设计说明 ......................................... 5 3.1温湿亮度检测模块 ................................ 5 3.2棚顶异物检测模块 ................................ 6 3.3危险区域保护模块 ................................ 6 3.4防盗监控模块 .................................... 7 3.5蓄水罐液面高度监测模块........................... 8 3.6火灾监控模块 .................................... 8 3.7串口控制模块 .................................... 9 3.8灯光控制模块 ................................... 10 3.9遮阳网控制模块 ................................. 14 3.10灌溉模块 ...................................... 15 4调试分析 ............................................ 17 4.1终端节点与协调器之间通信测试 .................... 17 4.2协调器与开发板之间通信测试 ...................... 18 5用户使用说明 ........................................ 19 6课程设计总结 ........................................ 19

1需求分析说明

1.1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、CO2、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笔巨大的利润。

1.2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。

1.3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。

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