大棚植物生长环境监测数据采集与分析系统的研究与开发.doc

【摘要】在农业生产中，地理位置和气候条件都是影响农作物生长发育的关键因素，温度、湿度、光照强度等环境因素对于大棚农作物的生长起着至关重要的作用。在传统农业生产过程中，这些数据主要是依靠经验和目测来量化，缺乏系统、可视的数据信息，严重地阻碍了农业现代化的发展和进程。

为了解决传统农业生产环境数据监测的不足和当前常规温室检测系统存在的结点功耗大、管理不方便、部署不灵活、布线结构复杂等问题，开发了一套基于物联网的大棚植物生长环境监测与分析系统。硬件设计以STC89C51单片机为基础，配合温湿度传感器和光照强度传感器，并通过串口WiFi通信模块实现传感器实时监测数据的自动对接；软件设计使用Android移动开发技术在智能手机上设计一款实时显示传感器监测数据的APP；利用PHP语言搭建大棚环境监测数据分析系统，在PC端动态显示监测数据的变化特征。本设计完成了大棚植物生长环境数据的采集和分析，并经过初步测试符合设计要求。

【关键词】 环境监测；传感器；串口WiFi通信；Android；PHP；

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 目的和意义-1

1.2 研究背景-1

1.3 国内外发展趋势-2

1.3.1 国外发展状况-2

1.3.2 国内发展状况-2

2 开发环境及系统技术-3

2.1 开发环境-3

2.2 Android系统-3

2.3 Java简介-4

2.4 串口WiFi通信-4

2.5 PHP语言-4

3 系统的总体设计方案-5

3.1 系统设计工作流程-5

3.2 传感器数据采集-6

3.3 分析系统-6

4 系统硬件设计-7

4.1 硬件总体设计思想-7

4.2 STC89C51单片机-8

4.3 传感器-9

4.3.1 DHT11温湿度传感器-9

4.3.2 光照传感器-9

4.4 HLK-M35串口WiFi模块-10

4.5 报警电路设计-11

5 系统软件设计-11

5.1 软件总体设计思想-11

5.2 通讯设计-12

5.2.1 WiFi技术-12

5.2.2 通讯流程图-12

5.2.3 WiFi通信-13

5.3 Android设计-14

5.3.1 通信连接-14

5.3.2 数据传输-15

5.4 分析系统-16

5.4.1 总体设计框图-16

5.4.2 网站搭建-17

5.4.2.1 系统模式-17

5.4.2.2 页面布局-17

5.4.2.3 网站设计-17

5.4.3 用户登陆界面-20

5.4.4 各环境信息变化折线图-20

6 系统测试与性能分析-22

7 结束语-23

参考文献-24

致 谢-25