基于太阳能发电的温室大棚参数检测装置的研究

【摘要】：我国是世界农业大国之一，由于人口基数大，人均耕地面积少，所以在农业的发展中依然面临着众多的问题与挑战。落实和发展符合国情的生态农业是促进我国农业良好发展的必经之路。本论文立足国情，充分考虑到我国不同类型温室大棚经营者的经济和技术水平，研制开发出一种实用性强、市场前景好、价格较低廉、采用太阳能供电方式的温室智能检测装置。 本装置采用转换效率较高的晶体硅太阳能电池板进行能源转化，所转化的电能储存在寿命较长、无记忆性的锂电池中，并为整个温室环境检测装置提供电能。装置主要针对温室大棚环境中的温度、湿度、光照以及土壤的湿度这些对蔬菜的生长起着重要作用的环境参数进行实时测量，并将采集的数据进行存储和显示。由于广泛使用的温室大棚均为人工操控调节环境参数，所以本装置没有设计控制接口，而是利用显示和报警装置提醒种植人员及时调整温室环境。装置设置了蓝牙通信端口，可以从移动电脑（或智能手机）中下载某一蔬菜的种植过程参数的控制数据库。装置采用一体化设计，与外界无任何导线连接，下部采用锥形探测杆设计，可在土壤中任意拔插。电路核心部分采用具有高速，低功耗的STC12C5A60S2单片机，传感器选择成本较低、有一定集成度、应用比较广泛的产品。蓝牙模块选择已配置好外围硬件电路和基本底层协议的IC蓝牙模块。 本装置设计的初衷就是经济实用、进一步提高种植作业的精度和效率。该装置能够以较低的成本在我国农村大部分温室环境条件下良好地运行。经过实验，传感器精度基本达到了预期目标，通过试用可以实现对温室环境中的各项参数数据进行实时、精确的检测，采集和发送。 【关键词】：农业温室 太阳能供电 单片机 检测系统 无线通讯
【学位授予单位】：河北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：S625;TM914.4
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-11
• 1.1 课题的提出及意义8
• 1.2 国内外研究现状8-10
• 1.2.1 国外温室检测装置研究现状8-9
• 1.2.2 我国温室检测装置研究现状9-10
• 1.2.3 存在的问题10
• 1.3 课题的主要内容及研究意义10-11
• 1.3.1 主要研究内容10
• 1.3.2 本论文研究的意义10-11
• 2 总体设计方案11-16
• 2.1 主要功能设计11
• 2.2 装置设计原则11
• 2.3 主要组成部分11-16
• 2.3.1 装置主控部分设计12-13
• 2.3.2 装置外观设计13-16
• 3 太阳能供电部分设计16-22
• 3.1 太阳能供电的特点16
• 3.2 太阳能供电的基本组成部分及供电配置设计计算16-21
• 3.2.1 太阳能供电设计考虑因素17
• 3.2.3 光电转化电池的选择17-18
• 3.2.4 储能电池的选择18
• 3.2.5 锂电池供电设计方案18-19
• 3.2.6 太阳能电池方阵容量的设计19-20
• 3.2.7 充放电控制器的选择及考虑因素20
• 3.2.8 太阳能供电稳压电路20-21
• 3.3 小结21-22
• 4 温室环境检测设计22-35
• 4.1 土壤温度检测模块22-25
• 4.1.1 DS18B20 硬件部分22-23
• 4.1.2 DS18B20 供电方式选择23-24
• 4.1.3 DS18B20 软件设计24-25
• 4.2 土壤湿度检测模块25-27
• 4.2.1 Arduino Moisture Sensor 硬件部分25-26
• 4.2.2 Arduino Moisture Sensor 软件部分26-27
• 4.3 环境温湿度模块27-31
• 4.3.1 DHT11 硬件设计27-29
• 4.3.2 DHT11 软件部分设计29-31
• 4.4 光照强度模块31-33
• 4.4.1 BH1600FVC 简介31
• 4.4.2 BH1600FVC 硬件连接电路图31-32
• 4.4.3 BH1600FVC 软件部分设计32-33
• 4.5 液晶显示模块33-34
• 4.6 小结34-35
• 5 蓝牙数据传输35-45
• 5.1 蓝牙通讯模块选型及电路设计35-37
• 5.1.1 蓝牙模块选型35-36
• 5.1.2 蓝牙通讯模块外围电路设计36-37
• 5.2 蓝牙传输节点软件设计37-39
• 5.3 单片机与蓝牙模块的数据传输39-44
• 5.4 小结44-45
• 6 装置应用效果与分析45-49
• 7 结论与展望49-51
• 7.1 完成的工作及创新点49
• 7.1.1 完成的工作49
• 7.1.2 主要创新点49
• 7.2 展望49-51
• 参考文献51-53
• 在读期间发表的学术论文53-54
• 作者简历54-55
• 致谢55-56

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

温室大棚自动控制系统设计    蔡志华;向宇坷;陈超;李虎俊;

将电厂余热用于农业生产的新思路    景双柱,任建宏,张燕,祝洪芬

关中地区农用温室大棚钢结构拱架设计    王莲花;

膜下微灌技术在温室大棚中的应用    张振;杨海峰;

温室在设施农业中的应用    张景臣;姜雨;王海丰;

沼气池与农业循环生产    王洪成;李凤军;

相变墙体材料在温室大棚中的实验研究    陈超;果海凤;周玮;

温室大棚简易滴灌技术浅议    徐勇;曾东丽;梁玉西;

基于单片机的温室大棚数据采集系统设计    程微滨;叶林朋;

工业现场控制总线在农业温室大棚中的应用    王再明

温室大棚清洁装置研究    丁润锁;尚立新;郭玉林;李学龙;运杰;

葡萄设施栽培温室大棚通风自动控制设计    杨寿发;

温室大棚内行车式农业机械系统的构想    沈双庆;周宝;郭永江;

地源热泵和热管技术用于提高温室地温的研究    刘峰;

防治大棚土壤退化的控制排水技术试验研究    吴伟锋;孙怀卫;袁永坤;周复雄;戴怀阔;孙建国;

农业温室智能管理系统的开发    姚禹;刘刚;

基于IEEE802.15.4的温室环境信息采集系统    于亮亮;刘刚;王俊;

冰雹灾害及其对农业经济的破坏    Otto S Wild;

释放2种捕食螨对温室大棚茄子上西花蓟马和温室白粉虱的防治效果试验    王恩东;徐学农;吴圣勇;

江苏省发现番茄黄花曲叶病毒    季英华;熊如意;程兆榜;周彤;赵统敏;余文贵;范永坚;周益军;

“四位一体”让农民老夏乐开怀    本报记者 冯启良

蔬菜温室大棚防控气害    博舒

霍城倾力打造“亚欧大菜园”    特约记者 张铁

阜康农民引种薄荷    通讯员 贾明 何思瑶

60座多位一体温棚在夏乡“扎营”    记者 王立命

莎车县 三万余座温室促农增收    通讯员 郑进

托克逊县完成今年建棚任务    记者 杨峻发

800多栋温室大棚释放规模效益    本报记者 潘广杰

磴口2000农户靠温室大棚增收    本报通讯员 刘培丽

家有金盆银盆 不如有温室大棚    孝义市新闻办 武凌霄 王经成

生态农业标准体系与典型模式技术标准研究    李金才

基于RBF网络的北方温室温湿度控制机理的研究    赵斌

温室环境测控系统的适用性研究与实现    张潜

基于太阳能发电的温室大棚参数检测装置的研究    严芳芳

温室大棚的环境参数控制    邱增帅

基于太阳能驱动的温室大棚监控系统研究    丁凯

温室大棚环境参数控制    高倩

温室大棚数字光照度计系统的研究    韩晨燕

基于嵌入式的自动化温室大棚监控系统    王中华

基于混合能源的农用大棚控制系统的设计    金杰

温室大棚微机测控系统研究    罗若愚

温室电动爪式松土机的研制    樊桂菊

温室大棚内二氧化碳浓度监控系统的研究    彭冬玲