基于物聯(lián)網(wǎng)的茶場智能化管理系統(tǒng)

劉月 王晴晴 馬維乖 宋剛 高嫦

摘 要：針對溫室栽培效率較低的問題，考慮將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用于溫室栽培。文中對茶場智能化管理系統(tǒng)的功能進行有針對性的設(shè)計，主要實現(xiàn)茶場的溫度、濕度、光照、pH值、EC值監(jiān)測以及防治等。建立智能化茶場管理系統(tǒng)網(wǎng)頁，為茶場的管理提供參考，同時也為茶場管理者和生產(chǎn)者提供方便、直觀的管理技術(shù)，提高我國溫室的管理效率。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；智能化；溫室栽培；傳感器

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2018）07-00-02

0 引 言

當今社會飛速發(fā)展，快節(jié)奏已經(jīng)成為生活的常態(tài)，智能化不僅是如今的熱門話題，同時也體現(xiàn)在生活的方方面面。溫室栽培具有廣大的市場，也成為許多人從事的一項職業(yè)，但至今溫室栽培仍處于人工管理階段，不僅效率低，所需的人員耗費也比較大，因此實現(xiàn)溫室的智能化管理具有重大意義。通過溫室茶場智能化管理的實現(xiàn)，可將智能化管理推廣到更多、更廣的行業(yè)與應用中，對當今社會的發(fā)展起到一定的促進作用。

1 系統(tǒng)介紹

1.1 系統(tǒng)組成

本文設(shè)計的智能化管理系統(tǒng)主要由STC89C51單片機系統(tǒng)、PC端、溫濕度傳感器、CO2傳感器、光照傳感器等構(gòu)成。

1.1.1 STC89C51單片機系統(tǒng)介紹

STC89C51是一種可編程芯片，速度快，成本低，適合學習應用，性能較穩(wěn)定。

1.1.2 傳感器介紹

本文研究主要使用溫度傳感器、濕度傳感器、pH值傳感器、光照傳感器、EC值傳感器、CO2傳感器等。

1.1.3 數(shù)據(jù)接收端介紹

本系統(tǒng)將傳感器檢測到的數(shù)據(jù)發(fā)送到電腦上，利用網(wǎng)頁編寫技術(shù)在電腦上建立一個數(shù)據(jù)接收網(wǎng)站，將檢測到的數(shù)據(jù)顯示在頁面上，并將事先已查閱好的各項數(shù)據(jù)的危害級別表與定期接收到的數(shù)據(jù)進行對比，便于茶場管理員及時處理與管理。

1.2 系統(tǒng)概述

STC89C51單片機系統(tǒng)成本低，應用廣，穩(wěn)定性高，可以連接多種傳感器，適用于該茶場智能化管理系統(tǒng)。本文設(shè)計的茶場智能化管理系統(tǒng)主要將傳感器、STC89C51單片機系統(tǒng)與Web端連在一起，將傳感器檢測到的數(shù)據(jù)發(fā)送給單片機，通過單片機將數(shù)據(jù)發(fā)送到電腦或手機上。提前查找各種資料，將所要測量的指標的危害程度進行分級，制定一個指標危害級別表，并存儲到電腦數(shù)據(jù)庫中，將接收到的數(shù)據(jù)與提前制作的危害級別表進行對比，如果發(fā)現(xiàn)所接收到的數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時及時提醒管理人員，避免產(chǎn)生重大危害與損失。

本系統(tǒng)主要分為兩個部分——硬件設(shè)計和軟件設(shè)計，硬件部分主要位于溫室茶場中，軟件部分主要在PC端。硬件設(shè)計主要涉及傳感器與STC89C51單片機系統(tǒng)，軟件設(shè)計主要包括管理系統(tǒng)的設(shè)計與數(shù)據(jù)庫的設(shè)計，將兩部分融合就是本系統(tǒng)的最終目標。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖如圖1所示。

1.2.1 硬件設(shè)計

硬件部分需要大量傳感器，溫室茶場中的許多數(shù)據(jù)都可以利用傳感器檢測，相比傳統(tǒng)的人工管理方式，利用傳感器可以更加靈敏快捷地檢測出茶場的異常，機械化的工作方式避免了許多不必要的麻煩。傳感器的工作方式如圖2所示，將傳感器與STC89C51單片機系統(tǒng)相結(jié)合，提前將數(shù)據(jù)檢測的代碼寫入傳感器中，當傳感器檢測完數(shù)據(jù)后將數(shù)據(jù)發(fā)送回去，再通過STC89C51單片機系統(tǒng)傳送到電腦上進行分析研究，之后再返回數(shù)據(jù)，傳感器再做出相應的反應。

1.2.2 軟件設(shè)計

軟件設(shè)計主要在于PC端管理系統(tǒng)的制作與傳感器數(shù)據(jù)檢測代碼的編寫。茶場管理系統(tǒng)主要用于將接收到的數(shù)據(jù)進行分類、分析，判斷數(shù)據(jù)是否異常，根據(jù)所得結(jié)果做出相應處理。PC端管理系統(tǒng)工作方式如圖3所示。

2 結(jié) 語

本系統(tǒng)將STC89C51單片機系統(tǒng)與各種傳感器連接，將各種傳感器所測數(shù)據(jù)傳輸給溫室管理者，實現(xiàn)茶場的便捷、高效管理。茶場智能化管理系統(tǒng)的優(yōu)點是使用的軟硬件成本低，穩(wěn)定性較好，便于學習，使茶場的管理更加方便、快捷、高效。但由于STC89C51單片機系統(tǒng)的局限性，許多功能都無法實現(xiàn)，導致智能化系統(tǒng)存在許多缺陷。但智能化是未來發(fā)展的趨勢，未來許多行業(yè)都將用到智能化的思想，因此本研究對于學習、科研都有很大的參考作用，對以后的發(fā)展而言也是一次重要的體驗。

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