智慧农业大棚系统设计Word下载.docx
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(5)实现遮阳网等蔬菜保护机制的远程化、自动化控制。
(6)对于监测到的大棚内的各种信息输出到客户端的显示屏上。
2概要设计说明
2.1各模块功能描述
(1)主函数模块:
初始化系统界面,调用各个模块实现各种功能。
(2)协调器模块:
接收各个节点发送的数据并通过串口进行转发到客户端,通过串口接收客户端发送的指令并转发给各个节点。
(3)温、湿、亮度监测模块:
使用温湿度光电传感模块对智慧农业大棚内的温度、湿度、亮度进行监测并实时显示到控制系统界面上。
(4)棚顶异物监测模块:
使用震动传感器模块对智慧农业大棚的棚顶进行实时监测并实时显示到控制系统界面上。
(5)危险区域保护模块:
使用触摸传感器模块对存放药品等危险区域、仓库进行监测,一旦监测到有人触摸门把手,立刻在控制系统界面上给出警报。
(6)防盗监控模块:
使用红外热释电传感器模块对智慧农业大棚内进行实时监测,有人进入,控制系统界面立刻显示警报。
(7)蓄水罐液面高度监测模块:
使用超声波测距模块对智慧农业大棚的蓄水罐中水的剩余量进行监测,实时显示在控制系统界面上。
(8)火灾监控模块:
使用烟雾传感器模块对智慧农业大棚内进行实时监测,一旦检测到烟雾,控制系统界面上立刻给出警报。
(9)串口控制模块:
控制COM1串口的开启和关闭。
(10)遮阳网控制模块:
使用电机控制模块实现智慧农业大棚遮阳网的收起、放下、紧急停止功能。
(11)灌溉模块:
使用继电器控制模块实现开始智慧农业大棚的开始灌溉和停止灌溉功能。
(12)灯光控制模块:
使用电机控制模块的灯光部分实现对智慧农业大棚A、B、C、D四个区的灯光控制。
2.2模块调用图
图1.1模块调用图
2.3系统执行流程图
图1.2系统执行流程图
3详细设计说明
3.1温湿亮度检测模块
/*mainwindow.c*/
voidMainWindow:
:
updateTempHumiLig()//温湿亮度
{
ui->
lcd_temp->
display(temp_humi_light->
getTemperature());
lcd_humi->
getHumidity());
lcd_lig->
display(QString:
number(temp_humi_light->
getLight(),'
f'
1));
}
processMsgFromSerial(QByteArraymsg)//协调器消息解析
if(msg.length()<
6)
return;
//温湿亮度模块
if(msg[3]==0x02&
&
msg[4]==0x01)
{
temp_humi_light->
setValue(msg);
updateTempHumiLig();
}
/*temp_humi_light*/
voidTemp_Humi_Light:
setValue(QByteArray&
byte)
unsignedcharadc_value[2];
temperature=(byte[5]<
<
8)+byte[6];
humidity=(byte[7]<
8)+byte[8];
adc_value[0]=byte[10];
adc_value[1]=byte[9];
adc_value[0]=adc_value[0]>
>
2;
light=(adc_value[1]*256+adc_value[0])*3.3/8192;
light=light/4;
light=light*913;
使用温湿度光电传感模块对智慧农业大棚内的温度、湿度、亮度进行实时监测,温湿度光电传感模块把监测的信息发送给协调器,协调器把信息通过串口发送到运行着智慧农业大棚监控系统的开发板,监控系统voidMainWindow:
processMsgFromSerial(QByteArraymsg)对接收到的信息进行解析并实时显示在监控系统的界面上。
3.2棚顶异物检测模块
//振动事件
elseif(msg[3]==0x03&
if(msg[5]==0x01)
shake->
setState
(1);
label_shake->
setPalette(pe_red);
setText("
棚顶有异物"
);
elseif(msg[5]==0x00)
setState(0);
setPalette(pe_black);
棚顶安全"
使用震动传感模快对智慧农业大棚的棚顶进行异物检测,震动传感模块不断向协调器发送消息,协调器通过串口向运行着智慧农业大棚监控系统的开发板发送消息,监控系统对消息进行解析。
未检测到震动,在监控系统界面上显示棚顶安全;
检测到震动,在监控系统界面上显示棚顶有异物。
3.3危险区域保护模块
//触摸模块
elseif(msg[3]==0x07&
touch->
label_touch->
有人进入危险区域"
无人进入危险区域"
使用触摸传感模块对存放药品等危险房间进行保护,触摸模块可安装在房间门把手上。
一旦有人触碰该模块,监控系统会立刻从协调器发送的消息中解析出,并显示“有人进入危险区域”在监控系统的界面上;
没有人触碰该模块,监控系统界面上显示“无人进入危险区域”。
3.4防盗监控模块
//热释红外传感模块
elseif(msg[3]==0x05&
infray->
label_inf_ray->
违法者进入"
安全"
使用热释红外传感模块对智慧农业大棚进行防盗监控,热释红外传感模块通过协调器不断向智慧农业大棚监控系统发送消息,当监测到有人进入大棚时,监控系统界面上显示“违法者进入”;
没有检测到周围有人时,监控系统界面上显示“安全”。
3.5蓄水罐液面高度监测模块
//超声波测距模块
elseif(msg[3]==0x08&
intlen=1000-msg[5]*256+msg[6];
//应用于液面检测
label_ultra->
setText(QString:
number(len));
ultra->
setState(len);
emitaddLog(msg.toHex());
使用超声波测距模块对智慧农业大棚蓄水罐液面高度进行监测,假定蓄水罐高度1000mm(10m),液面高度即为1000mm减去安装在蓄水罐顶部的超声波测距模块测出的距离,并实时显示在监控系统的界面上。
3.6火灾监控模块
//烟雾模块
elseif(msg[3]==0x04&
smoke->
label_fire->
发生火灾"
没有火灾"
使用烟雾模块对智慧农业大棚的火灾情况进行监测,并通过协调器向智慧农业大棚监控系统发送消息。
没有检测到烟雾时,监控系统界面上显示“没有火灾”;
当检测到烟雾时,监控系统界面上显示“发生火灾”。
3.7串口控制模块
changeSerial(intstate)//串口打开关闭操作
//对传入的参数取反操作
if(1==state)
if(serial_server->
closeCom())
btn_serial->
打开"
setStyleSheet(BACKGROUND_COLOR_WHITE);
emitaddLog("
close---success"
else
warning!
!
---close---failed"
elseif(0==state)
openCom())
关闭"
setStyleSheet(BACKGROUND_COLOR_GREEN);
open---success"
---open---failed"
控制协调器与运行智慧农业大棚监控系统间的通信,只有在打开串口的状态下,用户才可以通过监控系统控制各个模块。
3.8灯光控制模块
on_btn_light_1_clicked()//A区灯光打开
if(-1==serial_server->
writeToSerial(Motor:
MSG_LIGHT_AON))
---lightAon---failed"
btn_light_1->
lightAon---success"
lighta=1;
on_btn_light_5_clicked()//A区灯光关闭
if(lighta=0)
---lightAoff---already"
MSG_LIGHT_AOFF))
---lightAoff---failed"
lightAoff---success"
lighta=0;
on_btn_light_2_clicked()//B区灯打开
MSG_LIGHT_BON))
---lightBon---failed"
ui->
btn_light_2->
emitaddLog("
lightBon---success"
lightb=1;
on_btn_light_6_clicked()//B区灯关闭
if(lightb=0)
---lightBoff---already"
MSG_LIGHT_BOFF))
---lightBoff---failed"
btn_light_6->
lightBoff---success"
lightb=0;
on_btn_light_3_clicked()//c区灯打开
MSG_LIGHT_CON))
---lightCon---failed"
btn_light_3->
lightCon---success"
lightc=1;
on_btn_light_7_clicked()//c区灯关闭
if(lightc=0)
---lightCoff---already"
MSG_LIGHT_COFF))
---lightCoff---failed"
btn_light_7->
lightCoff---success"
lightc=0;
on_btn_light_4_clicked()//D区灯打开
MSG_LIGHT_DON))
---lightDon---failed"
btn_light_4->
lightDon---success"
on_btn_light_8_clicked()//D区灯关闭
if(lightd=0)
---lightDoff---already"
MSG_LIGHT_DOFF))
---lightDoff---failed"
btn_light_8->
lightDoff---success"
lightd=0;
on_btn_light_9_clicked()//一键打开
on_btn_light_1_clicked();
on_btn_light_2_clicked();
on_btn_light_3_clicked();
on_btn_light_4_clicked();
on_btn_light_10_clicked()//一键关闭
on_btn_light_5_clicked();
on_btn_light_6_clicked();
on_btn_light_7_clicked();
on_btn_light_8_clicked();
3.9遮阳网控制模块
changeMotor(intstate)
if(0==state)//电机停止
MSG_MOTOR_STOP))
---emergencystop---failed"
motor->
btn_motor_stop->
btn_motor_b->
btn_motor_f->
emergencystop---success"
elseif(1==state)//电机正转
MSG_MOTOR_FORE))
---lightcoverpackup---failed"
lightcoverpackup---success"
elseif(2==state)//电机反转
MSG_MOTOR_BACK))
---lightcoverputdown---failed"
setState
(2);
setSty
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