基于太陽(yáng)能發(fā)電的溫室大棚參數(shù)檢測(cè)裝置的研究

【摘要】：我國(guó)是世界農(nóng)業(yè)大國(guó)之一，由于人口基數(shù)大，人均耕地面積少，所以在農(nóng)業(yè)的發(fā)展中依然面臨著眾多的問(wèn)題與挑戰(zhàn)。落實(shí)和發(fā)展符合國(guó)情的生態(tài)農(nóng)業(yè)是促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)良好發(fā)展的必經(jīng)之路。本論文立足國(guó)情，充分考慮到我國(guó)不同類型溫室大棚經(jīng)營(yíng)者的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)水平，研制開(kāi)發(fā)出一種實(shí)用性強(qiáng)、市場(chǎng)前景好、價(jià)格較低廉、采用太陽(yáng)能供電方式的溫室智能檢測(cè)裝置。 本裝置采用轉(zhuǎn)換效率較高的晶體硅太陽(yáng)能電池板進(jìn)行能源轉(zhuǎn)化，所轉(zhuǎn)化的電能儲(chǔ)存在壽命較長(zhǎng)、無(wú)記憶性的鋰電池中，并為整個(gè)溫室環(huán)境檢測(cè)裝置提供電能。裝置主要針對(duì)溫室大棚環(huán)境中的溫度、濕度、光照以及土壤的濕度這些對(duì)蔬菜的生長(zhǎng)起著重要作用的環(huán)境參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量，并將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和顯示。由于廣泛使用的溫室大棚均為人工操控調(diào)節(jié)環(huán)境參數(shù)，所以本裝置沒(méi)有設(shè)計(jì)控制接口，而是利用顯示和報(bào)警裝置提醒種植人員及時(shí)調(diào)整溫室環(huán)境。裝置設(shè)置了藍(lán)牙通信端口，可以從移動(dòng)電腦（或智能手機(jī)）中下載某一蔬菜的種植過(guò)程參數(shù)的控制數(shù)據(jù)庫(kù)。裝置采用一體化設(shè)計(jì)，與外界無(wú)任何導(dǎo)線連接，下部采用錐形探測(cè)桿設(shè)計(jì)，可在土壤中任意拔插。電路核心部分采用具有高速，低功耗的STC12C5A60S2單片機(jī)，傳感器選擇成本較低、有一定集成度、應(yīng)用比較廣泛的產(chǎn)品。藍(lán)牙模塊選擇已配置好外圍硬件電路和基本底層協(xié)議的IC藍(lán)牙模塊。 本裝置設(shè)計(jì)的初衷就是經(jīng)濟(jì)實(shí)用、進(jìn)一步提高種植作業(yè)的精度和效率。該裝置能夠以較低的成本在我國(guó)農(nóng)村大部分溫室環(huán)境條件下良好地運(yùn)行。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)，傳感器精度基本達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)，通過(guò)試用可以實(shí)現(xiàn)對(duì)溫室環(huán)境中的各項(xiàng)參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)、精確的檢測(cè)，采集和發(fā)送。 【關(guān)鍵詞】：農(nóng)業(yè)溫室 太陽(yáng)能供電 單片機(jī) 檢測(cè)系統(tǒng) 無(wú)線通訊
【學(xué)位授予單位】：河北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：S625;TM914.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-11
• 1.1 課題的提出及意義8
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-10
• 1.2.1 國(guó)外溫室檢測(cè)裝置研究現(xiàn)狀8-9
• 1.2.2 我國(guó)溫室檢測(cè)裝置研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.3 存在的問(wèn)題10
• 1.3 課題的主要內(nèi)容及研究意義10-11
• 1.3.1 主要研究?jī)?nèi)容10
• 1.3.2 本論文研究的意義10-11
• 2 總體設(shè)計(jì)方案11-16
• 2.1 主要功能設(shè)計(jì)11
• 2.2 裝置設(shè)計(jì)原則11
• 2.3 主要組成部分11-16
• 2.3.1 裝置主控部分設(shè)計(jì)12-13
• 2.3.2 裝置外觀設(shè)計(jì)13-16
• 3 太陽(yáng)能供電部分設(shè)計(jì)16-22
• 3.1 太陽(yáng)能供電的特點(diǎn)16
• 3.2 太陽(yáng)能供電的基本組成部分及供電配置設(shè)計(jì)計(jì)算16-21
• 3.2.1 太陽(yáng)能供電設(shè)計(jì)考慮因素17
• 3.2.3 光電轉(zhuǎn)化電池的選擇17-18
• 3.2.4 儲(chǔ)能電池的選擇18
• 3.2.5 鋰電池供電設(shè)計(jì)方案18-19
• 3.2.6 太陽(yáng)能電池方陣容量的設(shè)計(jì)19-20
• 3.2.7 充放電控制器的選擇及考慮因素20
• 3.2.8 太陽(yáng)能供電穩(wěn)壓電路20-21
• 3.3 小結(jié)21-22
• 4 溫室環(huán)境檢測(cè)設(shè)計(jì)22-35
• 4.1 土壤溫度檢測(cè)模塊22-25
• 4.1.1 DS18B20 硬件部分22-23
• 4.1.2 DS18B20 供電方式選擇23-24
• 4.1.3 DS18B20 軟件設(shè)計(jì)24-25
• 4.2 土壤濕度檢測(cè)模塊25-27
• 4.2.1 Arduino Moisture Sensor 硬件部分25-26
• 4.2.2 Arduino Moisture Sensor 軟件部分26-27
• 4.3 環(huán)境溫濕度模塊27-31
• 4.3.1 DHT11 硬件設(shè)計(jì)27-29
• 4.3.2 DHT11 軟件部分設(shè)計(jì)29-31
• 4.4 光照強(qiáng)度模塊31-33
• 4.4.1 BH1600FVC 簡(jiǎn)介31
• 4.4.2 BH1600FVC 硬件連接電路圖31-32
• 4.4.3 BH1600FVC 軟件部分設(shè)計(jì)32-33
• 4.5 液晶顯示模塊33-34
• 4.6 小結(jié)34-35
• 5 藍(lán)牙數(shù)據(jù)傳輸35-45
• 5.1 藍(lán)牙通訊模塊選型及電路設(shè)計(jì)35-37
• 5.1.1 藍(lán)牙模塊選型35-36
• 5.1.2 藍(lán)牙通訊模塊外圍電路設(shè)計(jì)36-37
• 5.2 藍(lán)牙傳輸節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)37-39
• 5.3 單片機(jī)與藍(lán)牙模塊的數(shù)據(jù)傳輸39-44
• 5.4 小結(jié)44-45
• 6 裝置應(yīng)用效果與分析45-49
• 7 結(jié)論與展望49-51
• 7.1 完成的工作及創(chuàng)新點(diǎn)49
• 7.1.1 完成的工作49
• 7.1.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)49
• 7.2 展望49-51
• 參考文獻(xiàn)51-53
• 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文53-54
• 作者簡(jiǎn)歷54-55
• 致謝55-56

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