基于物联网技术的智慧花盆的设计与实现

发布时间：2017-09-20 20:11

  本文关键词：基于物联网技术的智慧花盆的设计与实现

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【摘要】：近年来,随着人们对家居和办公室空气质量要求越来越高,人们通过养花的方式来改善家居环境,然而,在各种各样的养花人群中,有些人因为频繁出差而导致花卉死亡,有些人因为缺乏种植经验而导致花卉死亡。可见,在主人出差时或在主人缺乏养花经验时帮助主人养花的需求十分强烈,市场上亟需一种能帮助主人养花的智慧型花盆。 本文完成的主要工作包括： 1、在分析智慧花盆的研究意义的基础上,详细阐述了当前智慧花盆系统技术的发展和研究现状,重点阐述了物联网技术在智慧花盆系统中的应用情况； 2、结合脉冲宽度调制技术、频域反射技术和PID算法的设计原理,运用物联网的架构和理念,从用户需求出发对智慧花盆的感知层、网络层和应用层进行了模块化设计； 3、对感知层和应用层进行了详细设计和实现。在感知层上,实现了以CortextA8和Cortext M3为主体的,以土壤含水量检测电路和PH值酸碱度检测电路为重点的基础硬件电路；在应用层上,自研了一套基于android架构的web服务器,同时重点实现了智慧花盆任务调度模块和植物专家数据库； 4、对android用户界面和Web界面进行了展示,同时对系统关键模块进行了测试和验证,包括土壤含水量精度测试、PID算法性能测试、系统响应时间测试、web兼容性测试等。 本系统已经在部分家庭和办公场所投入使用,多次在展览会议上得到好评。系统运行以来稳定可靠,达到了预期设计目标,对于改善家居和办公环境,提高生活情趣有一定的现实意义,同时本系统的研究成果对智能农业领域的研究也有一定的借鉴意义。
【关键词】：智慧花盆 频域反射 PID算法 脉冲宽度调制 web服务器
【学位授予单位】：中国科学院大学(工程管理与信息技术学院)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：S68;TN929.5;TP391.44
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 课题研究的背景与意义10-11
• 1.2 本课题的研究现状与发展趋势11-16
• 1.2.1 本课题的研究现状11-15
• 1.2.2 本课题的发展趋势15-16
• 1.3 本文主要研究内容16-18
• 第二章 智慧花盆涉及的关键技术分析18-26
• 2.1 脉冲宽度调制18-19
• 2.2 频域反射技术19-24
• 2.3 PID算法24-25
• 2.4 本章小结25-26
• 第三章 基于物联网技术的智慧花盆的需求分析与整体设计26-34
• 3.1 智慧花盆需求分析26-27
• 3.1.1 功能需求26
• 3.1.2 性能指标26-27
• 3.2 智慧花盆整体设计27-33
• 3.2.1 设计原则27-28
• 3.2.2 感知层设计28-30
• 3.2.3 网络层设计30-32
• 3.2.4 应用层设计32-33
• 3.3 本章小结33-34
• 第四章 基于物联网技术的智慧花盆关键模块的详细设计与实现34-64
• 4.1 感知层的设计与实现34-45
• 4.1.1 土壤水分检测模块设计与实现34-38
• 4.1.2 PH值酸碱度检测模块的设计与实现38-41
• 4.1.3 光强检测模块设计与实现41-43
• 4.1.4 温度检测模块的设计与实现43
• 4.1.5 水泵控制模块的设计与实现43-45
• 4.2 应用层的设计与实现45-62
• 4.2.1 数据库设计与实现45-49
• 4.2.2 Web服务器的设计与实现49-54
• 4.2.3 任务调度模块的设计与实现54-58
• 4.2.4 STM32软件设计与实现58-62
• 4.3 本章小结62-64
• 第五章 基于物联网技术的智慧花盆的功能展示与测试64-78
• 5.1 系统运行环境64-67
• 5.2 系统功能展示67-73
• 5.2.1 Android界面功能67-70
• 5.2.2 web界面功能70-73
• 5.3 系统性能测试与分析73-77
• 5.3.1 土壤含水量精度测试73-74
• 5.3.2 自动浇水控制性能测试74-75
• 5.3.3 系统响应时间测试75-76
• 5.3.4 web兼容性测试76-77
• 5.4 本章小结77-78
• 第六章 总结与展望78-80
• 6.1 主要工作总结78-79
• 6.2 下一步工作展望79-80
• 参考文献80-82
• 致谢82-84
• 个人简历、在学期间发表的论文与研究成果84

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：890129