| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 一、前言综述 | 第13-21页 |
| 1.1 应用背景与研究现状 | 第13-14页 |
| 1.2 研究意义与实际应用价值 | 第14-15页 |
| 1.3 研究目的 | 第15页 |
| 1.4 种植领域应用物联网技术的研究现状 | 第15-18页 |
| 1.5 本文研究内容及组织结构 | 第18-19页 |
| 1.6 本文主要创新点 | 第19-21页 |
| 二、需求分析 | 第21-28页 |
| 2.1 功能与性能分析 | 第21-22页 |
| 2.2 开发环境 | 第22-27页 |
| (1) Keil与STC | 第22-23页 |
| (2) IDLE | 第23-24页 |
| (3) Protel | 第24页 |
| (4) 网站WEB服务器架构 | 第24-25页 |
| (5) 阿里云服务 | 第25-27页 |
| 2.3 成本预测与市场前景 | 第27-28页 |
| 三、种植控制系统设计实现 | 第28-43页 |
| 3.1 低成本低功耗51单片机控制系统 | 第28-30页 |
| 3.2 树莓派与RASPBAIN操作系统 | 第30-31页 |
| 3.3 系统信息显示 | 第31-33页 |
| (1) 字符液晶显示屏1602显示信息 | 第31-32页 |
| (2) 点阵液晶显示屏12864显示信息 | 第32-33页 |
| (3) 通过HDMI接口连接显示器 | 第33页 |
| 3.4 网络控制与远程登录 | 第33-37页 |
| (1) 远程登录方式 | 第33-35页 |
| (2) WEB服务器方式 | 第35-36页 |
| (3) 云服务 | 第36-37页 |
| 3.5 外围设备模块控制 | 第37-41页 |
| 3.5.1 GPIO直接控制 | 第37-39页 |
| 3.5.2 电磁继电器间接控制高功率电器 | 第39-41页 |
| 3.5.3 IIC总线控制 | 第41页 |
| 3.6 使用摄像头 | 第41-43页 |
| 四、系统模块设计实现 | 第43-73页 |
| 4.1 光照模块设计实现 | 第43-49页 |
| 4.1.1 不同光谱对植物生长状态影响 | 第43-44页 |
| 4.1.2 常见蔬菜作物光照时间 | 第44-45页 |
| 4.1.3 光照强度监测 | 第45-47页 |
| (1) 光敏电阻 | 第45-46页 |
| (2) 光敏二极管 | 第46页 |
| (3) GY-30型号数字式光强度传感器 | 第46-47页 |
| 4.1.4 植物促生长LED灯补光实现 | 第47-49页 |
| 4.2 自动灌溉施肥模块设计实现 | 第49-59页 |
| 4.2.1 土壤温度检测 | 第49-51页 |
| 4.2.2 浇水与土壤温度补充模块设计 | 第51-53页 |
| 4.2.3 空气湿度检测与补充 | 第53-56页 |
| 4.2.4 有机肥的配置与补肥模块 | 第56-58页 |
| (1) 复合有机肥废物堆肥法 | 第56页 |
| (2) 按植物所需元素自制肥料 | 第56-57页 |
| (3) 肥料的除臭 | 第57-58页 |
| 4.2.5 肥料定时按需自动补给 | 第58-59页 |
| 4.3 供电模块设计实现 | 第59-64页 |
| 4.3.1 供电需求功耗分析 | 第59-60页 |
| 4.3.2 供电模块设计 | 第60-63页 |
| (1) 太阳能光伏电池板5V供电 | 第60-62页 |
| (2) 蓄电池辅助供电 | 第62-63页 |
| (3) 220V电压供电 | 第63页 |
| 4.3.3 断电监测 | 第63-64页 |
| 4.4 温度控制模块设计实现 | 第64-68页 |
| 4.4.1 土壤与空气温度检测 | 第64-65页 |
| 4.4.2 温度控制与保持 | 第65-66页 |
| 4.4.3 地电热 | 第66-68页 |
| 4.5 二氧化碳系统 | 第68-73页 |
| 4.5.1 二氧化碳检测 | 第68-69页 |
| 4.5.2 二氧化碳控制系统 | 第69-73页 |
| 五、智能拓展功能设计实现 | 第73-83页 |
| 5.1 种植数据智能分析、用户提醒与决策辅助 | 第73-75页 |
| (1) 基于SMTP协议的邮件提醒功能 | 第73页 |
| (2) 短信平台实时提醒功能 | 第73-74页 |
| (3) 决策辅助 | 第74-75页 |
| 5.2 种植数据图表展示与社会化分享 | 第75-77页 |
| (1) 种植数据展示 | 第75-76页 |
| (2) 网页社会化分享 | 第76-77页 |
| 5.3 种植天气预测--基于WEB的云天气预警机制 | 第77-78页 |
| 5.4 植物生长影像资料记录 | 第78-80页 |
| 5.5 植物生长模型构建 | 第80-83页 |
| 六、系统实现与运行 | 第83-98页 |
| 6.1 系统运行体系结构 | 第83-86页 |
| 6.1.1 系统运行架构 | 第83-84页 |
| 6.1.2 系统各模块运行流程 | 第84-86页 |
| 6.2 系统数据库表与系统运行数据 | 第86-93页 |
| 6.2.1 数据库配制与连接 | 第86-87页 |
| 6.2.2 数据库重要信息表 | 第87-90页 |
| 6.2.3 数据库表键值与关系视图 | 第90-92页 |
| 6.2.4 数据库存储优化 | 第92-93页 |
| 6.2.5 数据库备份 | 第93页 |
| 6.3 系统WEB服务器 | 第93-94页 |
| 6.3.1 WEB服务器配置 | 第93页 |
| 6.3.2 树莓派数据与WEB服务器连接 | 第93-94页 |
| 6.4 系统与用户交互界面 | 第94-98页 |
| 七、总结与展望 | 第98-101页 |
| 7.1 未来家庭与企业种植信息资源开发与利用 | 第98页 |
| 7.2 本文的局限性 | 第98-99页 |
| 7.3 全文总结 | 第99-101页 |
| 参考文献 | 第101-104页 |
| 附录 | 第104-107页 |
| 附录1：相关核心元器件与传感器价格 | 第104-105页 |
| 附录2：常见经济农作物蔬菜种植数据归纳表 | 第105页 |
| 附录3：常见可食用蔬菜生长习性数据归纳表 | 第105-106页 |
| 附录4：香菜种植实际实验中生长情况 | 第106-107页 |
| 致谢 | 第107-108页 |
| 个人简历 | 第108页 |