Тип работы:
 Предмет:
 Язык работы:


Система контроля климата в теплице

Работа №161684

Тип работы

Бакалаврская работа

Предмет

информатика

Объем работы119
Год сдачи2024
Стоимость4600 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
0
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Перечень сокращений и обозначений 4
Введение 5
1 Анализ предметной области 6
1.1 Анализ актуальности темы 6
1.2 Анализ готовых решений “умных” теплиц 7
1.3 Собственные автоматизированные теплицы и готовые решения 10
1.4 Постановка задачи 13
1.5 Выводы 16
2 Разработка комплекса автоматизированной теплицы 18
2.1 Выбор средств автоматизации 18
2.2 Выбор микроконтроллера и отладочной платы 21
2.3 Выбор датчиков, исполнительных устройств, устройства вывода 25
2.4 Анализ технологий для разработки ПО для Arduino Mega 2560 30
2.5 Выбор языка программирования для ПО клиента для ПК 32
2.6 Выбор среды разработки для ПО клиента для ПК 34
2.7 Выводы 35
3 Описание разработанного комплекса автоматизированной теплицы 37
3.1 Структура разработанного макета автоматизированной теплицы 37
3.2 Описание протокола взаимодействия клиента и сервера 39
3.3 Описание разработанного ПО 41
3.3.1 Клиент-серверная архитектура 41
3.3.2 Описание серверного ПО 41
3.3.3 Архитектура клиентского приложения 42
3.3.4 Процедура настройки интерфейса UART 45
3.3.5 Процедура отображения статуса теплицы 51
3.3.6 Процедура управления теплицей 54
3.4 Выводы 58
4 Безопасность жизнедеятельности 59
4.1 Требования к помещению и рабочему месту 59
4.2 Требования к освещению 59
4.3 Требования к режиму труда и отдыха 60
4.4 Рекомендации по использованию программного обеспечения 61
Заключение 62
Список используемых источников 64
Приложение А - UML-диаграммы 65
Приложение Б - Листинг программы 70
Приложение В - Презентация 108


В условиях современного мира, где вопросы продовольственной безопасности и рационального использования природных ресурсов становятся все более актуальными, сельское хозяйство играет ключевую роль. Традиционные методы ведения сельского хозяйства зачастую не обеспечивают необходимую эффективность и устойчивость. В этом контексте автоматизация и применение современных технологий представляют собой перспективное направление для решения стоящих перед человечеством задач.
Одной из инновационных технологий в сельском хозяйстве является концепция умной теплицы. Умная теплица — это высокотехнологичное сооружение, оснащенное системой автоматического контроля и управления климатическими условиями, освещением, поливом и другими факторами, влияющими на рост растений. Использование сенсоров, интернета вещей (IoT), систем машинного обучения и других современных технологий позволяет значительно повысить урожайность и качество продукции, а также снизить затраты на ресурсы и минимизировать воздействие на окружающую среду.
Цель данной дипломной работы — исследовать принципы функционирования автоматизированной умной теплицы, рассмотреть основные компоненты системы, алгоритмы управления, разработать алгоритмы и практически реализовать макет автоматизированной теплицы. Особое внимание уделено разработке и внедрению автоматизированной системы мониторинга и управления параметрами микроклимата, а также анализу экономической эффективности и экологических преимуществ использования умных теплиц.
В рамках исследования планируется рассмотреть современные решения в области умных теплиц, провести анализ существующих разработок, а также предложить собственные подходы к улучшению функционирования таких систем. Ожидается, что результаты данного исследования будут способствовать развитию инновационных технологий в сельском хозяйстве и окажут положительное влияние на устойчивое развитие аграрного сектора.


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!
ДИПЛОМНЫЕ МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ
КУРСОВЫЕ СТАТЬИ ВКР

Использование автоматизированных теплиц способствует повысить эффективность аграрного средства и снизить уровень негативного воздействия на окружающую среду. основные аспекты, подчёркивающие актуальность темы автоматизированных теплиц: рациональное использование ресурсов,
технологический прогресс, экономическая эффективность. Рассмотрены распространённые готовые решения “умных” теплиц и произведено их сравнение с собственными разработками. Поскольку важны индивидуализация разработки под различные условия применения, учитывая возможные суровые условия теплиц, было принято решение о создании собственной «умной» теплицы.
При разработке собственной теплицы был проведён анализ аппаратных средств, выбраны языки программирования, среды разработки. В качестве средств автоматизации были выбран микроконтроллер ATmega2560 и отладочная плата ARDUINO MEGA 2560 REV3, исходя из оптимальной соотношения цены и функциональности, возможности адаптации под конкретные нужды, большого количества библиотек и примеров, низкого энергопотребления, высокой надёжности в суровых условиях. Был произведён выбор датчиков, исполнительных устройств, ориентируясь на основные показатели и минимальный возможный функционал для исполнительных устройств. Для разработки клиентского ПО был выбран язык Java и среду разработки NetBeans.
На основе произведённых исследований была разработана структурная схема программно-аппаратного комплекса автоматизированной теплицы, произведена сборка аппаратной составляющей комплекса. Комплекс состоит из сервера (Arduino MEGA 2560 и сопутствующая периферия) и клиента (ПК). Был разработан протокол, регламентирующий взаимодействие между клиентом и сервером. Были описаны архитектуры и алгоритмы работы сервера и клиента с использованием диаграмм UML.
В дальнейшем планируется увеличить количество проверяемых показателей и добавить датчики, например, датчик освещённости, инфракрасный датчик и т.д. Также планируется добавить возможность управления теплицей с помощью пульта дистанционного управления. Также планируется реализовать веб-версию клиентского приложения для увеличения количества пользователей программно¬аппаратным комплексом. Также планируется проведение постоянного тестирования работы теплицы для обеспечения обнаружения и исправления возможных ошибок в случае высокой информационной нагрузки на автоматизированную теплицу.



1. Дж.Блум. Изучаем Arduino: инструменты и методы технического волшебства. -2-е изд.БХВ,2020. -185-215с.
2. А.Биняковский,В.Петин.Практическая энциклопедия Arduino. -2-е
изд.ДМК Пресс,2019. -76-92с.
3. М.Лой,Р.Экстейн.Java Swing. -2-е изд.О’Рейли Медиа,2002. -225-259c.
4. Г.Шилдт.Java.Полное руководство. -12-е изд.Диалектика-Вильямс,2022. -1189-1240с.
5. М.Марголис.Arduino.Большая книга рецептов. -3-е изд.BHV-СПБ,2021. - 51-113с.
6. В.Петин.Проекты с использованием контроллера Arduino. -4-е издЪКУ- СПБ,2021. -142-150с.
7. Клиент-серверная архитектура.[Электронный ресурс]/Режим доступа: https://ru.hexlet.io/courses/internet-fundamentals/lessons/client server/theory_unit,свободный.(дата обращения 27.04.2024).


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Подобные работы


©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ
.