智能自动浇花系统的设计-毕业设计.docx

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摘要

目前市场上很多的浇花系统都没有按照合适的水量进行浇灌，缺水的花草逐渐枯萎死亡，而本系统设计开发了一套温室浇花系统，实现了智能手机指令控制系统浇花的功能。

本系统是在物联网技术的基础上完成的。

该系统采用了Arduino和iOS开发平台。

其中，Arduino平台进行硬件电路的搭建，iOS平台进行手机客户端应用软件的开发，而Arduino硬件和iOS软件之间的通信接口则选择WiFi技术完成。

手机软件可以实时显示温湿度和光照强度的折线图以及当天的天气情况，并且能够远程控制浇花。

Arduino硬件电路主要完成花草土壤湿度、温度和光照强度的实时监测、自动控制花草浇水和人工控制花草浇水等功能。

用户只需发送手机指令通过WiFi即可控制Arduino硬件部分的浇花驱动。

本系统硬件电路响应迅速、通信链路建立快捷、软件操作方便，可以清晰的了解花的土壤湿度和周边温度及光照强度，易于管理。

通过自动浇花或手动浇花实现温室浇花的智能化控制。

关键词：

物联网，Arduino，iOS，WiFi

Abstract

Currentlyonthemarketalotofwateringsystemsarenotinaccordancewiththeappropriateamountofwaterforirrigation,watershortageofflowersandplantsgraduallywithereddeath,thissystemisdesignedanddevelopedasagreenhousewateringsystem,itrealizesthefunctionofmobilephonetocontrolwateringflowers.

Thissystemiscompletedbasedontheintentofthingstechnology.ThesystemusestheArduinoandiOSdevelopmentplatform.Amongthem,theArduinoplatformbuildshardwarecircuit,theiOSplatformdevelopstheapplicationsoftwareandthecommunicationinterfaceoftheArduinohardwareandiOSsoftwareusesWiFitechnology.Mobilephonesoftwarecandisplayreal-timetemperatureandhumidityandlightintensityofthelinechartandtheday'sweatherconditions,andcanremotecontrolwateringtheflowers.Arduinohardwarecircuitmainlycompleteplantsandsoilmoisture,temperatureandlightintensityofreal-timemonitoring,flowersandplantswateredwaterfunctionssuchasautomaticcontrolandmanualcontrol.UsersonlyneedtosendcellphoneinstructionthroughWiFitocontroltheArduinohardwarewateringtheflowers.

Thehardwarecircuitofthesystemisquickandeasytooperate,andthecommunicationlinkiseasytooperate.Itcanclearlyunderstandthesoilmoistureoftheflowerandthesurroundingtemperatureandlightintensity,soitiseasytomanage.Throughtheautomaticwateringormanualwateringtorealizeintelligentcontrolofthegreenhouse.

Keywords:

internetofthings,Arduino,iOS,WiFi

目录

第1章绪论 1

1.1系统开发背景 1

1.2选题的目的和意义 1

1.3参考文献综述 2

1.3.1国内发展现状 2

1.3.2国外发展现状 2

1.4设计目标 3

第2章系统总体设计 4

2.1系统总体结构 4

2.2功能模块设计 6

2.2.1数据模块设计 6

2.2.2浇水模块设计 7

2.2.3传输（WiFi）模块设计 7

2.2.4监测数据显示模块设计 8

2.2.5发送手机指控模块 8

2.3系统开发环境 9

2.3.1系统软件开发环境 10

2.3.2系统硬件开发环境 10

2.4数据库设计 11

2.4.1数据库概念结构设计 11

2.4.2数据库逻辑结构设计 11

第3章系统硬件的设计 14

3.1系统硬件介绍 14

3.1.1Arduino开发板 14

3.1.2继电器 16

3.1.3水泵 17

3.1.4土壤湿度传感器 17

3.1.5温度传感器 19

3.1.6光照传感器 19

3.2硬件线路连接 20

3.2.1温度传感器电路分析 21

3.2.2土壤湿度传感器电路分析 21

3.2.3光照强度传感器电路分析 21

3.2.4继电器、水泵电路分析 22

3.3下位机软件设计 22

第4章系统软件的设计 26

4.1手机通信软件功能设计 26

4.1.1软件功能结构设计 26

4.1.2软件基本功能设计 26

4.2软件界面设计 27

4.2.1用户登录界面的设计 28

4.2.2主页界面的设计 29

4.2.3温湿度界面的设计 30

4.2.4光照界面的设计 31

4.2.5浇花模块的设计 32

4.2.6设置模块的设计 32

第5章系统测试与分析 35

5.1感知环节测试 35

5.2通信环节测试 35

5.3应用环节测试 37

5.3.1身份验证功能测试 37

5.3.2浇水模块测试 37

5.3.3数据监控测试 40

结论 41

致谢 42

参考文献 43

附录设计系统部分源代码 45

III

Contents

ChapterIIntroduction………………………………………………………....….1

1.1Thesystemdevelopmentbackground.............................................................1

1.2Expatiatesthepurposeandmeaning..............……………………………...1

1.3Referenceliteraturereview................................…………………………...2

1.3.1Thecurrentsituationofthedevelopmentofdomestic…………...……….2

1.3.2Thecurrentsituationofthedevelopmentofforeign…………...………..2

1.4Designgoals...............................................................................3

ChapterIIOverallSystemDesign…………………………………………....….4

2.1Thesystemoverallstructure............................................................4

2.2Functionmoduledesign..............……………………………………..6

2.2.1Datamoduledesign…………......................................……..6

2.2.2Wateringmoduledesign..............................………………………7

2.2.3Transmission（WIFI）moduledesign…….....................................7

2.2.4Monitoringdatadisplaymoduledesign.......................................8

2.2.5Themodulesendingmobilephonecharges……………………….8

2.3Systemdevelopmentenvironment..............…………………………...9

2.3.1Thesystemsoftwaredevelopmentenvironment....…………..………..10

2.3.2Thesystemhardwaredevelopmentenvironment..........……….………10

2.4Databasedesign..............…………………….............………...11

2.4.1Theconceptofdatabasestructuredesign…………..............…….11

2.4.2Databaselogicalstructuredesign…….........................……11

ChapterIIITheSystemHardwareDesign………………………………....….14

3.1Thesystemhardwareisintroduced..............................................14

I

3.1.1Arduinodevelopmentboard…………...........................……..14

3.1.2Relay..............................................................…………16

3.1.3Thewaterpump...................................................................17

3.