基于ARM11和WinCE的温室大棚嵌入式监控系统设计

合集下载

基于嵌入式的大棚监控系统的研究与设计

基于嵌入式的大棚监控系统的研究与设计近年来全球气候变暖，各类气象灾害频率发生，我国的重要农业基地开始大力普及大棚种植技术。

大棚种植对棚内环境要求极其严格，而传统的大棚监控技术难以满足移动监控需求，对大棚进行移动的、及时的环境监控成为一个难题。

由于目前我国大棚种植普遍采用人工读取环境计度数，或是基于有线局域网的监控。

人工读取的监控方式，浪费了极大的人力物力；有线通信监控方式也存在布线复杂、监控中心必须有人值守等等问题。

管理人员一旦因特殊原因离开监控中心时，将无法及时获得大棚环境信息，无法对突发事件进行快速响应。

对于大型的大棚种植基地，管理人员迫切需要一种便于携带、快速反应的终端系统，实现大棚种植监控的全局化、移动化管理，降低运行成本、提高管理效率和更好的对大棚种植环境进行监督。

本文工作主要包括三个部分：1)本文分析了当前大棚监控方案的无法实施移动监控的缺陷，提出一种基于嵌入式的大棚监控系统方案。

该方案采用嵌入式设备与无线通信技术将采集端、服务器端、监控终端有效的结合起来，并说明其可行性。

2)为保证该大棚监控方案的有效实施与高可用性，对整个大棚监控系统进行技术分析，并对系统中采集终端、中心服务器、监控终端进行详细的设计，进而对整个监控系统有较清晰的逻辑思路，为大棚监控系统的实现提供技术支撑。

3)依照大棚监控系统的总体设计，本文最后对监控系统中主要模块完成开发实现，主要包括：采集终端的采集、上传和自动充电功能；中心服务器端的数据处理、通信模块；监控终端的界面设计、数据处理、无线通信模块。

并对系统的运行结果进行分析，以证明本文设计的基于嵌入式的监控方案的可行性和合理性。

关键词：嵌入式，无线网络，监控，手持终端，Linux1绪论1.1课题研究背景农业是整个国民经济不断发展与进步的重要支撑，是我国的最基本的国情，是关系着国家稳定发展最重要的基础产业，也是我国经济发展战略中的优先发展重点。

近几年，世界各地频繁发生自然灾害很大程度上威胁着我国农业的生产发展，在中国经济飞跃发展的时代，我国对于农业生产的安全性提出新的要求。

基于单片机的农业大棚智能监控网络系统设计

基于单片机的农业大棚智能监控网络系统设计随着科技的发展和人工智能的应用，农业大棚智能监控系统已经成为农业生产中不可或缺的一部分。

这个系统可以帮助农民监测植物生长环境的各种参数，辅助农民进行农作物的及时管理和调控，提高生产效率和质量。

在这篇文章中，我们将介绍一个基于单片机的农业大棚智能监控网络系统的设计，以及它的工作原理和应用前景。

一、系统设计概述1）系统功能基于单片机的农业大棚智能监控网络系统通常包括环境监测模块、数据传输模块、数据处理模块和用户界面模块。

系统的功能主要包括：- 监测大棚内温度、湿度、光照等环境参数；- 基于传感器数据，实时分析大棚内环境的变化；- 控制通风、灌溉等设备，实现远程操控；- 数据传输和存储，实现数据的远程监控和管理；- 用户界面的设计，便于农民远程监控和管理。

2）系统组成系统主要由传感器、单片机、无线通信模块、执行器等组成。

传感器用于采集环境参数数据，单片机负责数据处理和控制，无线通信模块用于数据传输和远程控制，执行器用于执行控制指令。

3）系统优势相比传统的农业生产方式，基于单片机的农业大棚智能监控网络系统具有以下优势： - 实时监测：可以实时监测大棚内的环境参数，及时发现和解决问题；- 远程控制：农民可以通过手机或电脑远程控制大棚内的设备，方便灵活；- 数据分析：系统可以通过数据分析，为农民提供决策参考；- 节约成本：降低人工成本和资源浪费，提高生产效率和质量。

二、系统工作原理1）传感器采集数据传感器负责采集大棚内的环境参数数据，包括温度、湿度、光照等。

不同类型的传感器可以满足不同的监测需求，比如温湿度传感器、光照传感器等。

2）单片机数据处理单片机负责接收传感器采集的数据，并进行处理和分析。

单片机可以根据预设的环境参数范围，判断当前环境是否符合要求，如果不符合要求，可以发出报警或控制指令。

3）无线通信模块传输数据单片机处理后的数据通过无线通信模块传输到远程监控中心或用户手机、电脑上。

基于ARM11处理器的蔬菜大棚温湿监控系统设计与实现

基于ARM11处理器的蔬菜大棚温湿监控系统设计与实现【摘要】基于ARM11处理器的蔬菜大棚温湿监控系统是大棚技术的一种创造，该系统通过无限传感器数据系统对蔬菜大棚的温湿数据进行实时地采集，在极大程度实现了蔬菜温湿度的自动调节，本文通过对ARM11处理器的选型以及功能介绍对在蔬菜大棚中的具体实际应用进行了分析，对此技术在蔬菜大棚领域的实现进行了探讨，希望对蔬菜大棚技术的进一步提升提供一些帮助。

【关键词】ARM11处理器蔬菜大棚温湿控制系统应用实现蔬菜大棚是蔬菜突破时令性限制的主要因素，现今的大棚已并非传统模式下的大棚，而是在高科技手段的基础上建造的现代化大棚，大棚的温湿监控系统已开始采用基于ARM11处理器，这种处理器的实现对蔬菜大棚的温湿控制以及发展起着至关重要的作用。

一、实现ARM11处理器温湿监控系统的必要性对于蔬菜大棚而言，温湿条件下对于温度、湿度、二氧化碳的浓度以及土壤的含湿量等影响因素的控制一直是蔬菜大棚难以掌控的关键问题，因此研究智能化的监控系统就成了促进大棚良好发展的决定性因素之一。

目前，我国蔬菜大棚的温湿监控系统较为普遍的采用两种控制系统，即：终端模式、单片机系统。

这两种系统虽然比较常用，但是其系统功能比较简单，人机界面处理不友好，专业操纵较强，因此非专业者难以对其进行控制。

针对此缺点，基于ARM11处理器的温湿监控系统就对其进行了良好地补充，这种系统属于嵌入式系统，通过无线传感器来采集大棚中的温湿数据，通过此设计可以有效解决温室大棚的温湿度监控问题。

该系统实现了对蔬菜大棚内的温湿度自动控制，并且开发周期较短，系统内核完善，具有友好的图像界面，从而为大棚的操控人员提供了诸多便利，进而提升了蔬菜大棚的生产效益。

二、温湿监控系统的组成基于ARM11的蔬菜大棚的温湿监控系统的设计目标就是为蔬菜大棚中的蔬菜创造一个可控且稳定的生长环境。

然而温度与湿度是此环境中的关键因素，直接决定着蔬菜的长势，因此，可以利用ARM11处理器对其进行实时的监控，并通过预先设定的温湿程度与监控的实际温湿度进行对比，之后系统会生成控制蔬菜大棚温湿度的控制参数，并且通过控制蔬菜大棚中的温湿调节设备实现对蔬菜大棚中的温湿度自动化控制。

嵌入式系统课程设计：基于ARM11的嵌入式视频监控系统设计

嵌入式系统课程设计（报告）题目：基于ARM11的嵌入式视频监控系统设计院系：专业：班级：姓名：学号：指导教师：二〇年月嵌入式系统课程设计（报告）摘要当今世界科学技术飞速发展，越来越多的技术面世，给我们的生产生活带来了巨大的便利，监控摄像头随处可见，成为生活中不可缺少的工具之一。

为了更好地运用高科技带来的便利以及发展最新科技，了解学习是首要任务。

本课题设计选题就是基于当下流行的视频监控技术来完成的，选用的服务器是较为简单的boa服务器辅以基于ARM11架构的S3C6410开发平台，其搭载的操作系统为Linux系统，能够实现我们想要的数据采集与传输的功能。

基于Linux操作使用USB摄像头作为采集终端进行数据的收集，应用程序通过操作设备文件实现对内核驱动的控制，使用C语言编写基于B/S模式下的服务器应用程序，在传输阶段用到了TCP/IP通信协议，最终能够实现对视频数据的一系列操作，从采集、压缩、传递、解压到最后的网页播放等。

基本实现了实时视频监控的需求。

关键词ARM11 嵌入式视频监控Linux操作系统目录第1章绪论 (1)1.1 目的与意义 (1)1.2 发展与趋势 (1)1.3 设计任务 (2)第2章硬件设计 (3)2.1 视屏监控系统的结构设计 (3)2.2 ARM处理器简介 (3)2.3 S3C6410体系结构 (4)2.4定制嵌入式Linux内核 (5)2.5 嵌入式文件系统 (6)第3章软件设计 (9)3.1 Linux操作系统简介 (9)3.2 交叉编译环境的建立 (9)3.3 嵌入式Linux移植 (10)第4章视频采集 (11)4.1 V4L2简介 (11)4.2 采集数据的操作 (11)4.3数据采集函数及解析 (12)第5章视频处理 (14)5.1 格式比较 (14)5.2 JPEG压缩 (14)5.2.1JPEG简介 (14)5.2.2JPEG库简介 (15)第6章系统测试 (17)6.1测试方法 (17)6.2测试结果 (17)结论 (18)参考文献 (19)第1章绪论1.1 目的与意义网络视频监控系统由基于ARM11架构体系嵌入式开发平台和网络客户端组成，实现通过摄像头对图像进行高帧率采集形成的视频数据获取功能，通过硬件开发平台接入以太网网络把视频数据展现到网页上。

毕业设计(论文)-基于arm嵌入式的智能生物大棚系统设计[管理资料]

基于ARM嵌入式的智能生物大棚系统设计The Research of Intelligent Biological Greenhouse Basing on ARMarchitecture专业：计算机科学与技术摘要生物大棚环境测控，即根据植物生长发育的需要，调节生物大棚内环境条件的总称。

进行环境测控是实现温室生产管理自动化，科学化的基本保证，通过对监控数据的分析，结合作物生长发育规律，控制环境条件，使作物在不适应生长发育的反季节中，可获得比室外生长更优的环境条件，达到作物高产的栽培目的。

我国从国外引进的一些环境监控设备，由于其测控的侧重点与我国气候条件不相匹配，且引进价格昂贵，运行费用高，一次难于在我国大规模推广和应用。

目前，国内自行设计，自行建造的智能生物大棚，大部分测控水平较低，现代化管理水平不高，不能够满足作物全年高产栽培的要求。

因此改变传统的测控方式，实现计算机测控，建立符合我国国情的智能生物大棚，对加快我国温室生产的现代化水平及提高温室的经济效益均具有重要意义。

因此在分析了生物大棚的环境参数，综合测控特性，以及测控过程的非线性、大滞后的复杂过程后，综合运用传感器技术，gprs技术等，自行研究和设计了一个实用的生物大棚环境测控系统，可以实现对生物大棚中CO2浓度，温度，湿度等的测控。

鉴于上述情况，本文提出的生物大棚环境测控系统采用了多传感器技术和控制系统相结合的测控方案。

其中，多传感器的管理和融合系统更能完善、准确的反映环境特征，以获得最高的检测精度和可靠的控制决策，使系统处于最佳运行。

控制系统通过检测的环境参数来改变环境参数，使作物生长在最适宜的环境条件下。

整个系统效率高且容易扩展，通用性和适用性较强。

关键字：生物大棚环境测控技术；gprs；传感器ABSTRACTEnvironmental monitoring and control of biological shed that, according to the needs of plant growth and development, regulation of biological greenhouse environmental conditions in general. Environmental monitoring is to achieve greenhouse production and management automation, the basic guarantee of the scientific, through the analysis of monitoring data, combined with crop growth and development of, control of environmental conditions in which growth and development of crops suited to the off-season, the availability of growth than the outdoor better environmental conditions, to achieve high yield crops, cultivation purposes.China imported from abroad, some of the environmental monitoring equipment, because of its focus and the monitoring of climatic conditions do not match, and the introduction of expensive, high running costs, a difficult large-scale promotion and application in China. At present, their own design, the construction of intelligent life greenhouses, most of the low level monitoring and control, modern management level is not high, can not meet the requirements of crop yield cultivation throughout the year.Therefore, monitoring changes in the traditional way to achieve computer control, and establishing greenhouse intelligent life situation of our country, to accelerate the modernization of the level of greenhouse production and improve the economic benefits of the greenhouse are of great significance.Therefore, the analysis of biological environmental parameters greenhouses, integrated monitoring and control features, and process measurement and control of nonlinear, large delay in the complex process, the integrated use of sensor technology, gprs technology, self-study and design of a practical environmental monitoring and control of biological greenhouse system, can achieve the CO2 concentration of biological greenhouse, temperature, humidity measurement and control.Given the above, the proposed bio-greenhouse environment control system using multi-sensor technology and control systems combining monitoring andcontrol programs. Among them, multi-sensor fusion system management and more complete, accurate and reflect the environmental characteristics, in order to obtain the highest precision and reliable control of decision-making, make the system run at its best. Control parameters by detecting changes in the environment of environmental parameters, crop growth in the most appropriate environmental conditions. The whole system efficient and easy expansion, strong versatility and applicability.Keywords:Biological Greenhouse Environmental Control Technology；gprs；sensor目录摘要 (1)ABSTRACT (2)第1章绪论 (7)选题目的和意义 (7)国内外相关研究综述 (7)国外状况 (7)国内状况 (8)我国温室存在的主要问题 (9)研究内容和研究方法 (10)第2章系统开发相关技术 (11)嵌入式 (11)什么是嵌入式操作系统 (11)嵌入式系统的技术特点 (12)嵌入式系统的特征 (15)Qt (17)Qt简介 (17)Qt功能与特性 (17)gprs通讯模块 (17)AT命令集简要说明 (17)基于Zigbee无线数据采集 (19)传感器的介绍 (19)zigbee (21)第3章需求分析 (23)系统需求分析 (23)第4章概要设计 (24)系统硬件结构设计 (24)传感器设计 (24)湿度传感器设计 (24)CO2传感器设计 (25)温度传感器设计 (26)GPRS模块 (27)系统软件结构设计 (31)单片机软件设计 (32)计算机部分软件 (34)硬件电路设计 (34)信号检测 (34)空气温湿度的检测 (34)温室参数的LCD显示 (34)GPRS通信模块 (34)系统控制器 (35)第5章系统实现及测试 (36)数据采集系统设计 (36)系统组成 (36)系统工作原理 (36)GPRS监控系统 (37)系统结构 (37)实现gprs功能的相关程序 (38)测试系统的组成及原理 (39)测试系统的设计 (40)温度测量电路 (40)湿度测量电路 (41)CO2含量测量电路 (41)第6章总结和展望 (42)全文工作总结 (42)展望 (43)致谢 (45)参考文献 (46)第1章绪论选题目的和意义中国农业的发展必须走现代化农业这条道路，随着国民经济的迅速增长，农业的研究和应用技术越来越受到重视，特别是温室大棚已经成为高效农业的一个重要组成部分。

基于ARM的农业智能温室控制系统设计

基于ARM的农业智能温室控制系统设计随着科技的不断进步和人们对农业生产的不断需求，农业智能化已经成为一个不可忽视的趋势。

在农业智能化中，智能温室控制系统扮演着重要的角色。

本文将基于ARM架构，设计一个农业智能温室控制系统。

农业智能温室控制系统主要包括传感器、控制器和执行器三个部分。

传感器主要用于获取温室内外的温度、湿度、光照等环境参数，控制器则根据传感器获取的数据进行智能控制，执行器则负责根据控制器的指令实现相应的控制动作。

在ARM架构中，可以选择使用一种嵌入式操作系统，如Linux。

Linux具有良好的稳定性和开放性，可以为农业智能温室控制系统提供一个可靠的运行环境。

通过在ARM架构上运行Linux系统，可以实现温室控制系统的全面智能化。

在传感器方面，可以选用温度传感器、湿度传感器和光照传感器等多种传感器，这些传感器可以将温室内外的环境参数实时反馈给控制器。

通过收集这些环境参数，控制器可以对温室内的温度、湿度和光照等参数进行全面的监测和控制。

在ARM架构上，传感器的数据可以通过I2C或SPI 等通信协议与控制器进行数据传输。

控制器是整个系统的核心部分，它根据传感器获取的数据进行智能控制策略的制定。

控制器可以通过调节通风设备、加热设备、喷灌设备等执行器来实现控制目标。

在ARM架构上，可以使用C语言或Python等编程语言来编写控制器的逻辑。

控制器可以根据当前的环境参数来制定相应的控制策略，例如根据温度参数来控制加热设备的开关，根据湿度参数来控制喷灌设备的启动。

执行器是根据控制器的指令实现相应的控制动作。

在农业智能温室控制系统中，可以使用电机、电磁阀等执行器，通过对这些执行器的控制，可以实现与温室内环境相关的操作，如开关通风设备、加热设备和喷灌设备等。

在ARM架构下，为了保证系统的实时性，可以将控制器和执行器的逻辑编写为多线程的方式。

通过多线程的方式，可以同时处理多个任务，提高系统的响应速度和实时性。

基于ARM11温室环境监控系统的研究

基于ＡＲＭｌｌ温室环境监控系统的研究
刘宝钏一。张晴晖２水，李俊荻，秦明明
（１．西南林业大学机械与交通学院，云南昆明６５０２２４；２．西南林业大学计算机与信息学院，云南昆明６５０２２４）
摘要：针对温室环境监控的需要，研制出一种以ＡＲＭｌｌ核心板为平台的手持式温室环境监控系统，该系统
第４２卷第ຫໍສະໝຸດ 期林业机械与木工设备
ＦＯＲＥＳＴＲＹＭＡＣＨＩＮＥＲＹ＆ＷＯＯＤＷＯＲＫＩＮＧＥＱＵＩＰＭＥＮＴ
Ｖｏｌ４２Ｎｏ．１
Ｊａｎ．２０１４
２０１４年１月
结合Ｚｉｇｂｅｅ无线传感网可以有效实现温室环境参数的实时采集。系统利用ＬａｂＶＩＥＷ２０１１虚拟仪器软件对监控程
序进行了编程，结果表明移植监控程序后的手持式设备能够准确地解析和显示采集到的温室环境参数。
关键词：温室环境；ＡＲＭ１１；监控；ＬａｂＶＩＥＷ２０１１
中图分类号：ＴＰ２７３
文献标识码：Ａ
文章编号：２０９５ — ２９５３（２０１４）０１ — ０Ｏ４２ — ０３
ＳｔｕｄｙｏｎａＧｒｅｅｎｈｏｕｓｅＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＳｙｓｔｅｍＢａｓｅｄｏｎＡＲＭｌｌ

基于单片机的智能温室大棚系统设计与实现

基于单片机的智能温室大棚系统设计与实现1. 系统结构设计智能温室大棚系统包括传感器模块、执行器模块、控制模块和通信模块。

传感器模块用于监测温室大棚内的温度、湿度、光照等环境参数，执行器模块用于控制温室大棚内的通风设备、浇水设备等，控制模块用于处理传感器采集的数据并控制执行器的操作，通信模块用于与外部设备进行数据交换和远程监控。

2. 传感器模块设计传感器模块包括温湿度传感器、光照传感器和土壤湿度传感器。

温湿度传感器用于监测温室大棚内的温度和湿度，光照传感器用于监测温室大棚内的光照强度，土壤湿度传感器用于监测植物根系所在土壤的湿度。

传感器模块通过模拟信号将环境参数转化成电信号，并通过单片机进行采集和处理。

执行器模块包括风机、温室大棚内灯光和浇水设备。

风机用于调节温室大棚内的通风情况，灯光用于补充光照或延长光照时间，浇水设备用于定时浇水。

执行器模块通过单片机控制开关来实现对设备的控制。

控制模块采用单片机作为核心控制器，通过采集传感器模块的数据，根据预设的控制策略进行控制执行器模块的操作。

在实现控制逻辑时，需要考虑温室大棚内环境参数之间的相互影响和植物生长的需求，以达到最优的控制效果。

通信模块采用无线通信模块，实现智能温室大棚系统与外部设备的数据交换和远程监控。

通过无线通信模块，可以将温室大棚内的环境参数数据传输至远程监控设备或云平台，实现远程监控和管理。

6. 系统实现本系统的实现基于低成本的单片机STM32F103C8T6，它具有丰富的外设资源和强大的性能，适合用于智能物联网设备的开发。

在系统实现时，需要编写单片机的控制程序，并通过外设模块和传感器模块进行连接和测试，最终实现一个稳定可靠的智能温室大棚系统。

7. 实验效果实验结果表明，智能温室大棚系统能够实时监测温室大棚内的温度、湿度、光照等环境参数，并根据预设的控制策略进行自动控制，保持温室大棚内环境的稳定性和适宜性。

系统具有较好的稳定性和可靠性，能够满足实际生产的需要。

基于单片机的温室大棚智能监控系统设计

• 6•内燃机与配件基于单片机的温室大棚智能监控系统设计Design of Greenhouse Intelligent Monitoring System Based on MCU王冬梅 WANG Dong-mei;路敬祎 LU Jing-yi(东北石油大学电气信息工程学院，大庆163318)(Academy of Electric Infor^nation Engineering,Northeast Petroleum University,Daqing 163318, China)摘要：针对温室大棚生产过程中，影响大棚生产的几个关健因素，设计了温室大棚智能监控系统。

本系统主要以单片机为核心，设计基于单片机实现了大棚内温、湿度及其光照量的自动检测、显示、阈值报警、智能化无线传输及启动继电器控制等多功能的温室环境参数监测控制系统，且系统低成本、低功耗、便携易操作，农户可以轻松了解和控制自家大棚的温度、光照强度、土壤湿度等，从而实现科学化种植以提高大棚产量，具有一定的实用价值。

Abstract:In view of several key factors that affect the production of greenhouse,the greenhouse intelligent monitoring system is designed.This system mainly uses MCU as the core design based on MCU to realize greenhouse temperature and humidity and illumination automatic detection,display,alarm threshold,intelligent wireless transmission and start relay control and other functions of the greenhouse environment monitoring and control system,low cost,low power consumption,easy operation and portable system,fa r^m e rs can easily understand and control their greenhouse temperature,illumination intensity and soil humidity,so as to realize the scientific planting to improve the greenhouse production,has a certain practical value.关键词：nRF24L01无线传输;GPRS;光照度;湿度Key words:nRF24L01 wireless transmission；GPRS；illumination；humidity〇引言在温室大棚生产中，先进的科学技术越来越重要，温作者简介：王冬梅（1977-)女，黑龙江大庆人，东北石油大学副教授；路敬祎（1977-)，男，黑龙江大庆人，东北石油大学副教授。

基于ARM架构温室大棚温度监控设备的设计

随着农业现代化的不断推进，软硬件可裁剪的各类便携式嵌入式设备在农业领域得到了广泛应用，其中，以ARM处理器为核心单元，加载Linux操作系统内核来统一管理系统资源，这种架构体系在嵌入式设备开发中得到了最为广泛的应用，本文从温室大棚温度检测的需求出发，基于ARM+Linux架构体系，从硬件设计，到底层驱动和用户程序的设计，进行了便携式嵌入式设备开发的完整流程，设计出的温度监控设备可很好满足温室大棚对设定温度的检测与报警。

1.系统软硬件设计思想1.1系统硬件设计目前，ARM架构的嵌入式设备基础开发平台可选择的型号很多，本项目开发采用周立功公司的EasyARM-i. MAX283A作为基础开发平台，此平台采用ARM926EJ-S 为内核处理器，配置了种类繁多的各外设功能模块，并给出了具体详细的SCH原理图，因此，温室大棚温度监控设备可采用两种途径进行硬件设计，一是直接采用原来的基础平台，这种方式简单，开发周期也短；二是在原SCH 基础上保留对应功能模块进行二次设计，这种方式对定制式的系列嵌入式设备开发极具帮助，本项目开发采用第二种方式进行。

1.2系统软件设计本系统加载Linux2.6内核，由于进行了基础平台的硬件二次设计，所以内核需要重新编译和加载，考虑到将来类似系统设备的可延展性，其中A/D转换、EEPROM存储器、GPIO按键、SPI数码管和蜂鸣器做成了内核驱动模块进行动态加载，用户控制程序完成功能模块的调用和流程控制。

2.集成开发环境的建立2.1宿主机集成开发环境的建立为完成内核编译、功能模块驱动开发和用户程序设计与调试等工作，应在宿主机上建立功能完善的集成开发环境，并建立与目标系统的有效连接关系，具体内容包括以下几个方面：2.1.1以虚拟机方式在用户主机上安装ubuntu12.04系统，安装arm-linux-gcc交叉编译器，并设置有效的环境变量，用于ARM架构的目标设备驱动程序与用户程序的开发与调试。

基于单片机的智能温室大棚监控系统的设计

基于单片机的智能温室大棚监控系统的设计智能温室大棚监控系统是利用单片机来实现温室环境的实时监测和控制的一种智能化技术。

该系统可以通过传感器感知到温室内的温度、湿度、光照等环境参数，并通过单片机进行数据处理和控制，同时可以通过无线通信模块与外部设备进行远程监控和控制。

该系统的设计主要涉及到硬件电路设计和软件编程两个方面。

硬件电路设计部分主要包括传感器模块、单片机模块、无线通信模块、显示模块和外部控制设备等的选型和连接。

1.传感器模块：选择适合温室环境监测的传感器，如温度传感器、湿度传感器、光照传感器等，通过模拟信号接口连接到单片机。

2. 单片机模块：选择符合需求的单片机，如8051、Arduino等，对传感器数据进行采集和处理，并通过控制模块对外部设备进行控制。

3.无线通信模块：选择合适的无线通信模块，如蓝牙模块、WiFi模块等，实现与外部设备的远程通信功能。

4.显示模块：选择合适的显示模块，如液晶显示屏、LED等，用于显示温度、湿度、光照等监测数据。

5.外部控制设备：可以选择适当的外部控制设备，如电机、加湿器、灯光等，通过单片机控制模块对其进行控制。

软件编程部分主要包括单片机程序的设计和无线通信协议的开发。

1.单片机程序设计：根据传感器的数据采集方式和处理算法，编写程序实现数据的采集、处理和控制，同时编写相应的驱动程序实现与硬件的连接。

2.无线通信协议开发：根据选择的无线通信模块，开发相应的通信协议，实现与外部设备的数据传输和控制。

此外，在设计过程中还需要考虑系统的可靠性和稳定性。

可以采用数据备份和故障检测等技术来提高系统的可靠性，同时对硬件电路进行合理布局和优化，避免相互干扰和电磁波辐射等问题。

总结起来，基于单片机的智能温室大棚监控系统设计主要包括硬件电路设计和软件编程两个部分，其中硬件电路设计涉及到传感器模块、单片机模块、无线通信模块、显示模块和外部控制设备的选型和连接，软件编程部分需要编写单片机程序和无线通信协议。

基于单片机的农业大棚智能监控网络系统设计

基于单片机的农业大棚智能监控网络系统设计一、引言农业大棚是现代农业生产中常用的设施之一，它可以提供一定的环境条件，保障蔬菜、水果等作物的正常生长。

农业大棚的管理和监控不是一项简单的任务，需要实时监测大棚内的温度、湿度、光照、二氧化碳浓度等环境参数，以便及时调整环境条件，保证作物的生长。

传统的农业大棚监控系统需要人工巡视，无法做到实时监控和参数调整，效率低下。

为了提高农业大棚的管理效率和作物生长的质量，需要设计一种智能监控系统，以实现远程监控和自动调节环境条件。

单片机是一种常用的嵌入式系统核心处理器，具有体积小、功耗低、成本优势等特点，非常适合用于农业大棚智能监控系统的设计。

本文将以单片机为核心，设计一个基于单片机的农业大棚智能监控网络系统，实现对大棚内环境参数的实时监测和远程控制。

二、系统设计1. 系统总体框架基于单片机的农业大棚智能监控网络系统主要包括传感器模块、单片机控制模块、通信模块、服务器和用户界面等几个主要部分。

传感器模块负责采集大棚内的温度、湿度、光照、二氧化碳浓度等环境参数；单片机控制模块负责处理传感器采集到的数据，并根据预设的算法进行环境参数的调节；通信模块负责将采集到的数据上传到服务器，并接收服务器下发的控制指令；服务器接收大棚环境参数数据，并提供远程监控和控制功能；用户界面可通过手机App或网页实时查看大棚环境参数并进行控制。

2. 传感器模块设计传感器模块是整个系统的核心部分，它负责采集大棚内的温度、湿度、光照、二氧化碳浓度等环境参数。

根据监控的要求，我们可以选择合适的传感器，如温湿度传感器、光照传感器、二氧化碳传感器等。

这些传感器将通过模拟信号输出大棚内的环境参数值，然后经过模数转换电路，将模拟信号转换为数字信号，以便单片机进行处理。

3. 单片机控制模块设计单片机控制模块负责对传感器采集到的数据进行处理，并根据预设的算法进行环境参数的调节。

在设计单片机控制模块时，需要考虑到大棚内的环境参数和作物生长的特点，以便根据实际情况进行合理的环境参数调节。

基于单片机的农业大棚智能监控网络系统设计

基于单片机的农业大棚智能监控网络系统设计本文介绍了一种基于单片机的农业大棚智能监控网络系统的设计方案。

该系统由传感器网络、数据采集和信号处理模块、远程监控和控制模块、以及数据存储和分析模块四部分组成。

传感器网络采用了温湿度传感器、光照传感器、土壤湿度传感器等常见的大棚监测传感器，将传感器采集到的数据通过AD转换芯片传输到单片机上，单片机通过串口通信传输到上位机，并进行数据处理与存储分析。

远程监控和控制模块采用了基于TCP/IP协议的网络通信方式，使得用户可以通过网络远程监控大棚环境的状态，并对大棚内部的设备实现远程控制。

数据存储和分析模块则通过对大棚环境数据进行分析，给出综合评价结果，帮助用户制定更好的农作计划，提高大棚的经济效益。

关键词：单片机；农业大棚；传感器网络；网络通信；数据分析1.引言随着科技的进步和人们对生态环境保护意识的逐渐提高，温室种植已经成为现代农业的一个重要组成部分。

农业大棚可以为农民提供一个良好的种植环境，为生产经济做出了贡献。

但是，由于大棚种植的环境条件相对封闭，以往的大棚种植方式要求种植者时刻关注大棚的环境状况，无法实现实时监控和自动控制。

因此，设计一种较为智能的大棚监控网络系统，对于提高生产效率，降低人力和物力成本，实现资源的最大限度利用，具有重要意义。

2.系统设计思路本系统通过建立一个基于单片机的大棚监控网络，实现大棚内部环境变量的实时监测、信息显示，并可以通过网络进行远程监控和控制。

系统的设计分为四个模块：传感器网络、数据采集和信号处理模块、远程监控和控制模块、数据存储和分析模块。

3.1 传感器网络传感器网络是大棚监测系统的核心部分，其作用是采集大棚内不同位置的环境变量数据，包括温度、湿度、光照强度、土壤湿度等。

我们选用了DS18B20数字温度传感器、DHT11数字温湿度传感器、BH1750FVI数字光强传感器和土壤湿度传感器等常见的大棚监测传感器。

3.2 数据采集和信号处理模块数据采集和信号处理模块主要由单片机、AD转换芯片、LCD显示屏组成。

基于ARM技术的温室大棚自动控制系统实施方案书方案设计书

摘要：为实现农业温室大棚自动控制系统的智能控制，系统以ARM9嵌入式处理器为核心，将各类数字传感器收集的数据通过模糊控制算法进行处理，采用自动控制、GUl和远程监控等多种方式调整温室执行机构，在搭建的温室模型中取得稳定、可靠的运行效果。

ARM系统比传统温室控制系统维护简单、功耗低、经济实用。

较之同类设计。

该系统开发了数字传感器驱动、图形化窗口、模糊控制程序、网络摄像头监控，实现了温室控制的智能化、网络化和可视化。

关键词：ARM；嵌入式系统；温室大棚自动控制系统；远程监控；模糊控制温室大棚自动控制系统是专门为农业温室、农业环境控制、气象观测开发生产的环境自动控制系统。

可测量风向、风速、温度、湿度、光照、气压、雨量、太阳辐射量、太阳紫外线、土壤温湿度等农业环境要素，根据温室植物生长要求，自动控制开窗、卷膜、风机湿帘、生物补光、灌溉施肥等环境控制设备，自动调控温室内环境，达到适宜植物生长的范围，为植物生长提供最佳环境。

托普物联网了解到温室大棚自动控制系统是近年来发展起来的节约型设施农业技术，在充分利用自然资源的基础上，通过计算机综合控制，通过调节环境因子中的温度、湿度、光照强度等来获得作物生长的最佳条件，从而达到增加作物产量、改善品质、调节生长周期、提高经济效益的目的。

目前，荷兰、以色列等国的智能温室技术已经相当成熟，我国也曾多次引进其产品，但由于环境差异，荷兰采用的玻璃温室在国内的效果没有预期理想且造价过高，且关键技术对我国保密，于是国内多所大学及科研机构也进行过许多相关研究，设计方案包括单片机(MCU)控制、工业控制机(IPC)、PLC控制、分布式控制(DSC)等方法。

传统的单片机控制系统运算能力较差，难以完成复杂的控制算法；1PC控制系统布线复杂、维护困难；而PI。

C控制系统造价高昂，应用不便[7]。

针对这一问题，本设计采用基于ARM的嵌入式Linux控制系统。

旨在提高温室系统网络支持、并发处理能力和系统稳定性，同时降低系统开发难度、成本和功耗，满足温室计算机控制系统13益复杂化的需要。

基于单片机的农业大棚智能监控网络系统设计

基于单片机的农业大棚智能监控网络系统设计摘要：随着技术的发展，农业大棚智能监控系统的应用越来越广泛。

本文设计了一种基于单片机的农业大棚智能监控网络系统，包括硬件结构和软件设计。

一、引言农业大棚是现代农业生产中使用较多的一种设施农业形式，它能提供足够的光照和温度，为作物的生长创造良好的环境条件。

随着农业科技的发展，农业大棚智能监控系统得到了广泛的应用，它能够对大棚的环境参数进行实时监测，提供及时准确的数据分析，帮助农民科学地管理农作物。

二、硬件结构设计本系统的硬件结构主要由传感器、单片机、通信模块和电源组成。

1. 传感器：根据大棚环境的监测需求，选择适当的传感器如温湿度传感器、光照传感器和土壤湿度传感器等，用于实时采集大棚内的环境参数。

2. 单片机：选择合适的单片机作为控制核心，对传感器采集到的数据进行处理和分析，并实现数据的存储和传输。

3. 通信模块：采用无线通信技术，将单片机获取的数据发送到上位机，实现与云平台的连接。

4. 电源：为整个系统提供稳定的电源供应。

三、软件设计本系统的软件设计主要包括嵌入式程序和上位机软件两部分。

1. 嵌入式程序：通过编写单片机的嵌入式程序，实现对传感器数据的采集和处理，并将处理后的数据发送到上位机。

嵌入式程序还可以控制相关的执行器，如自动喷灌系统和通风系统，实现对大棚内环境的控制。

2. 上位机软件：上位机软件主要包括数据接收程序和数据处理程序。

数据接收程序负责接收从单片机发送过来的数据，并显示在界面上。

数据处理程序则对接收到的数据进行分析和处理，生成相关的报表和图表，并实现对大棚环境参数的远程监控。

四、系统测试与应用经过系统整体的测试，本文设计的农业大棚智能监控网络系统具有较好的稳定性和实用性。

该系统可以实时监测大棚内的环境参数，并提供及时准确的数据分析，为农民科学管理农作物提供了有效的工具。

五、总结本文设计了一种基于单片机的农业大棚智能监控网络系统，通过传感器采集大棚环境的相关参数，通过单片机进行数据处理和存储，并通过无线通信技术将数据发送到上位机进行进一步的处理和分析。