基于OneNET云平台的花棚温控系统研究与实现

发布时间：2022-10-17 14:38

　　在我国东北地区,冬季气温较低,一般在-15℃—-25℃之间,这样持续的低温不利于植物生长,人们普遍用温室大棚进行植物种植,花卉也是如此。但即使在使用大棚的前提下,在东北地区的夜间或阴冷天气,温度还是非常低的,此时需要人为在花棚中加热供暖,来保证花卉的生长条件。传统供暖方法耗费人力,一般通过生火、烧炭等方法来提高花棚内温度,这种方法存在以下弊端:1、能源利用率低。2、温度不易掌控。3、环境污染。因此,设计一种能源利用率较高,可以自由控制加热状态且环境污染较低的温度控制系统是十分必要的。基于上述需求和背景,本文将物联网温控系统应用到温室花棚中,使生产者可以实时观测花棚内的环境数据,同时能够对设备进行远程操控,使植物获得最有利的生长条件。本系统采用STM32F103C8T6芯片为控制模块,核心的温度控制功能基于自适应模糊PID控制算法。系统通过HTU21D温度传感器采集室内温度,通过压力传感器探测水管压力,硬件设备的ESP8266模块通过EDP协议向OneNET云平台发送数据,将采集的数据实时上传至云平台。APP与OneNET物联网平台连接进行数据交互,APP客户端实时显示水压、电压、温度等... 

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国内外花棚发展现状
        1.2.2 国内外物联网发展现状
    1.3 论文主要内容与组织架构
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 论文组织架构
    1.4 本章小结
第2章 系统相关技术
    2.1 嵌入式系统
    2.2 温湿度传感器
    2.3 无线通信技术
        2.3.1 蓝牙技术
        2.3.2 Zig Bee技术
        2.3.3 WIFI技术
    2.4 物联网云平台
        2.4.1 阿里云平台
        2.4.2 腾讯云平台
    2.5 OneNET云平台
    2.6 Android操作系统及APP简介
    2.7 本章小结
第3章 系统需求分析与总体设计
    3.1 系统需求分析
        3.1.1 功能需求分析
        3.1.2 非功能需求分析
    3.2 系统可行性分析
        3.2.1 技术可行性分析
        3.2.2 安全可行性分析
        3.2.3 经济可行性分析
    3.3 系统总体方案设计
    3.4 系统总体功能设计
    3.5 本章小结
第4章 系统硬件端详细设计与实现
    4.1 系统硬件端整体架构
    4.2 主控芯片简述
    4.3 系统各功能模块简述
        4.3.1 电源模块
        4.3.2 温度传感器
        4.3.3 压力传感器
        4.3.4 无线通信模块
    4.4 温度控制原理
        4.4.1 PID控制算法
        4.4.2 自适应模糊PID控制算法
    4.5 本章小结
第5章 系统软件详细设计与实现
    5.1 改进的自适应模糊PID控制算法
    5.2 温控系统下位机软件设计与实现
        5.2.1 温度控制功能模块
        5.2.2 传感器数据采集
        5.2.3 ESP8266模块与云平台通信
        5.2.4 EDP协议上传数据
    5.3 OneNET平台上位机应用
        5.3.1 云平台产品及设备接入
        5.3.2 云平台数据监控应用设计
        5.3.3 触发器报警机制
    5.4 APP客户端UI界面设计与实现
    5.5 APP客户端核心功能设计与实现
        5.5.1 APP登录功能
        5.5.2 实时显示功能
        5.5.3 远程控制功能
        5.5.4 温度预警功能
    5.6 本章小结
第6章 系统安装与测试
    6.1 测试目的
    6.2 系统硬件搭建与测试
    6.3 系统网络及APP测试
    6.4 系统整体测试
        6.4.1 温度控制测试
        6.4.2 温度稳定性测试
        6.4.3 OneNET平台应用测试
    6.5 测试结果
    6.6 本章小结
第7章 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 展望
致谢
参考文献


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于ARM的恒温控制系统的设计[J]. 罗倩.  自动化技术与应用. 2020(02)
[2]基于Android系统的智能药箱设计[J]. 席润润,陶炎炎,张慧,徐朝阳,李帅康,王辉.  中外企业家. 2020(04)
[3]CEVA：蓝牙和Wi-Fi将引领物联网的无线连接[J]. 王颖.  中国电子商情(基础电子). 2020(Z1)
[4]物联网应用实践及信息通信技术[J]. 李子阳.  智能城市. 2020(02)
[5]基于安卓Studio的伴行者APP开发[J]. 国欣荣,韩宇轩,马佳琳.  电子技术与软件工程. 2020(01)
[6]基于stm32的智能家居控制系统设计[J]. 许胜.  电子世界. 2020(01)
[7]基于ESP8266温湿度检测系统设计[J]. 梁竹君.  科技创新与应用. 2020(01)
[8]基于手机Android系统的思想政治移动学习系统研究[J]. 田谢军.  自动化技术与应用. 2019(12)
[9]基于安卓手机的多功能智能小车[J]. 丁佳乐,黎顺,康郢芮,黄恒一.  物联网技术. 2019(12)
[10]基于Arduino与OneNET云平台的简易智能家居系统设计[J]. 陈凯旋,周世恒,陈涛,池政炜,林心怡.  物联网技术. 2019(12)

硕士论文
[1]一种分散式采暖系统的研究与实现[D]. 王铭兴.辽宁大学 2019
[2]基于物联网的养殖场环境远程监控系统的设计与实现[D]. 刘生成.吉林大学 2018
[3]基于FlexRay的车载数据传输安全机制研究与实现[D]. 隋景林.吉林大学 2018
[4]基于Android手机的温室大棚环境监控系统研究[D]. 李江华.湖南农业大学 2018
[5]跨境电子商务平台软件解决方案[D]. 龚丽婷.天津大学 2017
[6]基于WIFI的智能家居传感节点设计与实现[D]. 孙杰.中国海洋大学 2015



本文编号：3692256