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智能温室监控系统上位机.doc

发布时间：2022-06-10 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：0.63M 资料格式：doc 举报 版权申诉
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    摘 要
    Abstract
    1 绪论
    1.1 选题的背景
    1.2 选题的目的和意义
    1.3 国内外温室发展状况
    1.3.1国外温室发展现状
    1.3.2 国内温室发展现状
    2 系统方案设计
    2.1 系统总体功能
    2.2 上位机软件实现功能
    2.3 上下位机通信的实现
    3 软件设计工具的选择
    3.1 编辑语言与编程软件的选用
    3.2 数据库的选用
    4 系统各模块设计
    4.1 远程数据显示模块
    4.2 数据库模块
    4.3 用户登录模块
    4.4 数据异常报警模块
    4.5系统软件主流程图
    5系统各功能部分设计
    5.1 MFC基于单文档的应用程序的创建
    5.2 人机界面的创建
    5.2.1人机界面的组成
    5.2.2 系统中各界面的创建
    5.3 数据库的创建
    5.3.1创建数据库
    5.3.2数据库的连接
    6 总结
    致谢
    参考文献
    青岛农业大学 毕 业 论 文（设计） 题 目：设施园艺温室监控一体化信息系统设计— 姓 学 专 班 学 名： 院： 业： 级： 号： 指导教师： 上位机部分 XXX XXXX 学院 XXXXXXXXXX 2009.02 2009XXXX XX 2013 年 06 月 16 日
    毕业论文（设计）诚信声明 本人声明：所呈交的毕业论文（设计）是在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果，论文中引用他人的文献、数据、图表、资料均已作明确 标注，论文中的结论和成果为本人独立完成，真实可靠，不包含他人成果及 已获得青岛农业大学或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。与我一同 工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了 谢意。 论文（设计）作者签名： 日期： 年 月 日 毕业论文（设计）版权使用授权书 本毕业论文（设计）作者同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论 文（设计）的复印件和电子版，允许论文（设计）被查阅和借阅。本人授权 青岛农业大学可以将本毕业论文（设计）全部或部分内容编入有关数据库进 行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本毕业论文（设 计）。本人离校后发表或使用该毕业论文（设计）或与该论文（设计）直接相 关的学术论文或成果时，单位署名为青岛农业大学。 论文（设计）作者签名： 日期： 年 月 日 指 导 教 师 签 名： 日期： 年 月 日
    目录 摘 要 ....................................................................... I ABSTRACT ................................................................... II 1 绪论 ...................................................................... 1 1.1 选题的背景 ............................................................ 1 1.2 选题的目的和意义 ...................................................... 1 1.3 国内外温室发展状况 .................................................... 1 2 系统方案设计 .............................................................. 4 2.1 系统总体功能 .......................................................... 4 2.2 上位机软件实现功能 .................................................... 4 2.3 上下位机通信的实现 .................................................... 5 3 软件设计工具的选择 ........................................................ 6 3.1 编辑语言与编程软件的选用 .............................................. 6 3.2 数据库的选用 .......................................................... 6 4 系统各模块设计 ............................................................ 7 4.1 远程数据显示模块 ...................................................... 7 4.2 数据库模块 ............................................................ 8 4.3 用户登录模块 .......................................................... 8 4.4 数据异常报警模块 ...................................................... 9 4.5 系统软件主流程图 ......................................................10 5 系统各功能部分设计 ....................................................... 11 5.1 MFC 基于单文档的应用程序的创建 ........................................12 5.2 人机界面的创建 ....................................................... 14 5.3 数据库的创建 ......................................................... 23 6 总结 ..................................................................... 27 致谢 ....................................................................... 28 参考文献 ................................................................... 29
    青岛农业大学机电工程学院本科毕业设计（论文） 设施园艺温室监控一体信息化系统的设计—上位机部分 摘 要 传统的温室监控需要人工巡检而完成，这种监控方式费时费力，而且常常会因为人为的原因而导致 毁棚或作物绝产。为此，本文设计了一种基于 VC++6.0 的温室监控上位机系统。 该系统的设计分为三 部分：（1）单片机和上位机的通讯部分；（2）接收的信息在数据库中的存储部分；（3）信息的处理部分。 该设计通过 VC++6.0 中提供的 MSComm 控件与单片机取得通信，并将温室内的各环境因子信息数据显 示到用户界面上，实现了对温室的实时、便捷和高效的监测及控制；通过 ODBC 与 access 数据库建立 连接，系统会将上传的数据进行存储，并通过系统中历史数据查询的功能对存储的历史数据进行查询， 从而使操作人员可以对历史信息进行总结，这些功能使得对温室的环境监控更加快捷、方便、可靠。 实验测试表明：所设计的系统能实时监测温室的环境参数，并能进行信息的处理。系统运行稳定、 可靠。所设计的系统使得操作人员摆脱了传统农业对工作人员的束缚，因而发展前景广阔。 关键词：温室监控；MFC；上下位机通信；Access 数据库 I
    青岛农业大学机电工程学院本科毕业设计（论文） The design of Facilities Horticulture Greenhouse Monitoring Integrated Information System (upper machine part) Abstract The traditional greenhouse monitoring is completed by artificial inspection; this kind of method is time-consuming and laborious, and often causes damage greenhouse or crop sterilization because of man-made factor. Therefore, this paper designs a kind of greenhouse monitoring system based on VC++6.0. The design of the system is divided into three parts: (1) the communication part of SCM and PC; (2) the part of received information and stored in the database; (3) the part of information processing. PC communicates with SCM by the MSComm control of VC++6.0, and the environmental factors of the greenhouse information data will displayed in the user interface. The system realizes real-time, convenient, efficient monitoring and control to the greenhouse; System will establish a connection with access database through ODBC, and will store the uploaded data, and will query the stored historical data through historical data query function, so that operators can summarize the historical information. Above of these features make environmental monitoring of greenhouse more quick, convenient, reliable. Experimental results show that: the system can real-time monitor the environmental parameters of greenhouse, and can carry on the information processing. System is running steadily, reliably. The system allows the operator to get rid of the bondage of traditional agriculture, so the broad prospects of development. Key words: Greenhouse monitoring; MFC; Data communication; Access database II
    青岛农业大学机电工程学院本科毕业设计（论文） 1 绪论 1.1 选题的背景 随着农业现代化的飞速发展，尤其是无土栽培，温室农业，节水农业，工厂化养殖等 技术在农业生产上比重越来越高，现代农业在生产上的优势越发明显，传统的农业生产已 经越来越无法满足现代社会的发展要求，因此对农业的智能化管理产生了迫切的需求。智 能温室系统技术涵盖现代农业和计算机控制技术，现代农业科技与计算机控制技术相结合 便产生了先进的农业生产设施，这是现代农业科技向产业转化的物质基础。 1.2 选题的目的和意义 以蔬菜大棚为代表的现代农业设施在现代农业生产中发挥着巨大的作用。大棚内的温 度、湿度与二氧化碳含量等参数，直接关系到蔬菜和水果的生长。国外的温室设施已经发 展到比较完备的程度，并形成了一定的标准，但是价格非常昂贵，缺乏与我国气候特点相 适应的测控软件。而当今大多数对大棚温度、湿度、二氧化碳含量的检测与控制都采用人 工管理，这样不可避免的有测控精度低、劳动强度大及由于测控不及时等弊端，容易造成 不可弥补的损失，结果不但大大增加了成本，浪费了人力资源，而且很难达到预期的效果。 因此，为了实现高效农业生产的科学化并提高农业研究的准确性，推动我国农业的发展， 必须大力发展农业设施与相应的农业工程、科学合理地调节大棚内温度、湿度以及二氧化 碳的含量，使得大棚内形成有利于蔬菜、水果生长的环境，这是大棚蔬菜和水果早熟、优 质、高效益的重要环节。 1.3 国内外温室发展状况 1.3.1 国外温室发展现状 随着科学技术的进一步发展，温室控制技术也在发生日新月异的变化。20世纪70年代， 随着科技的发展，一些国外发达国家的现代温室农业生产发展迅速，在现代温室农业发展 的初期，碍于技术的发展现状，对于生态环境因素采用单因子控制，即各环境因子进行单 1
    青岛农业大学机电工程学院本科毕业设计（论文） 独的分别控制的方法，主要是控制温度，其次是湿度（空气湿度、土壤湿度）。例如，在 对温度进行控制时，控制的只是温度的改变，它并不影响到其它因素，而要改变其它因素， 则要进行另外的控制，这样才能使得各环境因子实现相互的配合。然而，外界环境的改变 很容易对温室内环境状况产生影响，仅仅依靠操作人员发布指令进行随时的相应的改变难 以实现，并且各环境因子之间相互影响、相互耦合，如阴雨天便需要补光，而补光又会使 得温度上升和相对湿度的下降，要达到想要的控制效果，又要涉及到其它环境银子的相应 改变，这是一个复杂的控制过程。随着现代控制技术尤其是计算机技术的发展，20世纪80 年代各国开始采取多种因素综合控制方法，这是利用计算机控制温室环境因素的方法[1]。 此方法是根据各种农业作物在生长发育的不同阶段对环境需求的不同，并且将这种不同即 各种植物在不同阶段所需的要的最适宜的环境条件以程序的形式输入到计算机中，当其中 的某一项某环境因素发生改变时，其余的各环境因子也会据此产生相应的改变以使得农作 物始终处于最适宜的生长环境之中[2]。20世纪90年代，在多因子环境控制的基础上，又加 入了新的科学技术，采用了模糊控制、多变量控制等先进技术，并且根据这些技术开发出 了环境自动控制的计算机软件系统。目前日本、荷兰、以色列、美国等发达国家可以根据 作物的要求和特点，对温室内光照、温度、水、气、肥等诸多因子进行自动调控。美国和 荷兰还利用温差管理技术，对花卉、果蔬等产品的开花和成熟期进行控制，以满足生产和 市场的需要[3]。 一些发达国家依托其先进的科学技术在农业生产上实现了作业和控制自动化，同时还 在人工智能方面进行了广泛的研究，开发用于温室管理、决策、咨询等方面的专家系统软 件，利用遥测技术、网络技术进行温室的远程控制、管理诊断、实时环境监控，为用户提 供各类信息服务，如产品市场的销售、信息技术支持与服务、实时气象信息，真正做到了 完全无人参与、远程监控、实现了自动化智能化。伦敦大学农学院研制的温室计算机遥控 技术，可以对50km外的温度，光照强度，湿度，降雨量等多种环境因子进行远程检测与控 制。美国学者Alves—Serodio，C．M．J等人在ISlE98国际会议中提出了一体化的温室网络 管理体系模型，该系统很好的将气候调节、灌溉系统与营养供给系统结合成一个整体，该 系统可以根据有传感器传过来的各环境因子的数据进行协调的控制操作，从而可以科学， 准确，并且经济的完成对于环境因子调控的执行[4]。而且，这种控制系统可以让操作人员 脱离温室的束缚，操作人员可以依托该技术在远处对温室内的状况了如指掌，并且可以对 其进行各种操作。该网络还连接有几个通讯平台，用户可以在遥远的地方通过形象、直观 的图形化界面就可以与这种分布式的控制系统对话。 2
    青岛农业大学机电工程学院本科毕业设计（论文） 1.3.2 国内温室发展现状 我国是一个历史悠久的农业大国，据史料记载早在两千多年前就有蔬菜、花卉的温室 栽培。20世纪30年代，我国的辽宁省南部与北京地区就已经开始利用温室大棚进行反季节 蔬菜的生产。但是由于当时国内科学水平相对较低，温室内形成的小气候相当的脆弱，因 此冬季温室内无法满足大多数农作生长所需要的环境需要，这种环境下只能维持耐寒性强 的野菜类和葱蒜类蔬菜生长，而不能生产喜温的黄瓜、番茄等蔬菜。20世纪80年代中期， 人们开始在原有温室的基础上进行技术上的改进，例如对原有温室进行建筑结构的改进， 并且在温室内部增加可调控温室环境的各种设备，并且先进的栽培技术，环境调控技术也 被运用，在完全不加热或仅有极少量加热的条件下，在严冬生产喜温果菜[5]。其中辽宁省 农民根据当地环境状况创建的海城日光温室和瓦房店日光温室是我国温室栽培史上的重 大突破，但存在的劣势是产量相对较低。长期以来我国的温室栽培的技术一直都是靠菜农 的经验总结缓慢发展，直到20世纪70年代我国从国外农业现代化发达的国家引进了较为先 进的设施环境控制设备与手段开始这种情况才发生转变，但是由此产生的问题也开始显 现，一方面由于现代化温室在我国对于能源方面的消耗过于巨大，以当时我国的国情难以 承受；另一方面，先进的环境控制设备对温室的控制是一个相当复杂的过程，它集硬件与 软件于一体，对一些高精尖知识的要求较高，而当时的我国大量的缺乏这方面的人才；再 者，由于我国地域辽阔，引进的设备无法满足我国大部分地区的环境要求，因此引进国外 的技术并不能满足国内的要求。 上个世纪90年代初期，通过对引进的国外较为先进的温室控制设备进行深入的研究， 对国外先进的技术吸收、消化的基础上进行了创新，国内很多的科研院所在温室控制技术 上取得了很大的进步[6]。特别是“九五”期间，国家科技部提出的工厂化高效农业示范工 程推动了我国温室监控技术的发展，很多具有我国知识产权的温室控制系统走向市场。 90 年代末河北职业技术师范学院的木忠文教授研制了蔬菜大棚温湿度测量系统，能对大棚内 的温湿度进行实时测量与控制。吉林工业大学的于海业教授和马成林教授研制出了温室自 动检测系统，主要是对温室内的温度、湿度就行检测，该系统以IBM/PC机及其兼容机作为 主控机，系统的数/模转换采用插入式数据采集版实现，还有很多的研究所、高校对温室 控制系统进行了相关的研究部，但是总体来说我国与国外先进水平相比还是有一定的差 距。 3
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