基于物联网的LED可变光植物温室控制系统研究与实验

发布时间：2017-10-30 21:14

  本文关键词：基于物联网的LED可变光植物温室控制系统研究与实验

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【摘要】：在传统的植物种植过程中,植物几乎完全依赖太阳光和自然界中的环境因素(温湿度、CO2浓度、水等)来生长,因此,植物的生长过程、状态、产量及品质几乎完全受到自然气候等因素的限制。同时,各环境因素对植物生长的影响各不相同,而且这些因素之间往往存在较为紧密的关联,完全依靠人工的方式来协调植物生长所需的各环境因素是一件复杂而又繁重的工作。针对这些问题,采用一种基于物联网的LED可变光的植物温室控制系统,实现对植物生长环境的控制。控制系统使用集成了RGB三色光源的LED灯珠所构成的灯板作为光源,使用光谱仪对光照的频谱进行测量,通过PWM技术实现对RGB三基色光照的反馈调节,以满足植物生长过程中,不同阶段对光照的不同需求。植物温室控制系统使用物联网技术来实现对植物生长环境的远程控制。系统由远程信息管理子系统和本地环境控制子系统构成,两者通过HTTP连接进行通信。本地环境控制子系统由LED光照调节模块、温湿度调节模块、二氧化碳调节模块、营养液循环模块以及人机交互模块组成,各调节模块根据程序设定,自动对植物生长所必须的主要环境参数(光照、温湿度、二氧化碳、营养液循环)进行调节。远程信息管理子系统由独立的视频监控模块和温室信息管理模块组成,独立的温室视频监控模块向管理者提供实时的远程视频监视功能;温室信息管理模块向位于同于局域网中的管理者提供对温室环境参数的监控、设置等服务。通过实验表明,采用的植物温室控制系统,可以根据对环境参数的设定,由程序自动对温室中光照、温湿度、二氧化碳、营养液循环进行调节。同时,可以对植物温室进行远程视频监视,并根据需要对环境参数进行远程调节,简化了工作方式,提高了工作效率,对现代农业生产技术具有一定的指导意义和应用价值。
【关键词】：LED PWM 物联网 植物温室
【学位授予单位】：武汉工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S625;TM923.34
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 课题研究背景及意义10-11
• 1.2 国内外研究现状及发展趋势11-14
• 1.3 本文研究的主要内容14-15
• 1.4 本章小结15-16
• 第2章 系统的总体方案设计16-27
• 2.1 系统的需求分析16
• 2.2 温室的结构及布局16-18
• 2.3 温室控制系统硬件结构设计18-22
• 2.4 温室控制系统软件框架设计22-24
• 2.5 温室环境控制子系统软件框架设计24-25
• 2.6 温室信息管理子系统软件框架设计25-26
• 2.7 本章小结26-27
• 第3章 温室环境控制子系统软件详细设计27-56
• 3.1 人机交互程序设计27-35
• 3.1.1 实时监控视图及功能设计28-30
• 3.1.2 参数设置视图及功能设计30-31
• 3.1.3 历史数据视图及功能设计31-32
• 3.1.4 系统设置视图及功能设计32-33
• 3.1.5 网络通信模块设计33-35
• 3.2 温室环境控制程序设计35-55
• 3.2.1 串口通信模块程序设计37-39
• 3.2.2 光照反馈调节程序设计39-44
• 3.2.3 温湿度调控程序设计44-49
• 3.2.4 二氧化碳浓度调节程序设计49-53
• 3.2.5 营养液循环程序设计53-55
• 3.3 本章小结55-56
• 第4章 温室信息管理子系统详细设计56-73
• 4.1 温室信息管理子系统硬件选型56
• 4.2 温室信息管理子系统软件设计56-69
• 4.2.1 用户管理模块详细设计57-61
• 4.2.2 实时监控模块详细设计61-64
• 4.2.3 参数设置模块详细设计64-66
• 4.2.4 历史记录模块详细设计66-67
• 4.2.5 数据库设计67-69
• 4.3 通信模块详细设计69-72
• 4.4 本章小结72-73
• 第5章 温室控制系统实验与结果73-85
• 5.1 远程管理植物温室实验与结果74-80
• 5.2 本地管理植物温室实验与结果80-84
• 5.3 本章小结84-85
• 第6章 总结与展望85-87
• 6.1 总结85-86
• 6.2 展望86-87
• 参考文献87-91
• 附录 攻读硕士期间已发表的论文91-92
• 致谢92

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1 吕有祥;高迟;;一种新型绿色温室控制系统的研究[J];机电产品开发与创新;2006年05期

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本文编号：1119339