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基于物联网设计的园林灌溉系统(华为云IOT)_274

news 2025/8/31 5:07:17

文章目录

一、前言
- 1.1 项目介绍
- - 【1】项目开发背景
  - 【2】设计实现的功能
  - 【3】项目硬件模块组成
  - 【4】设计意义
  - 【5】国内外研究现状
  - 【6】摘要
1.2 设计思路
- 1.3 系统功能总结
- 1.4 开发工具的选择
- - 【1】设备端开发
  - 【2】上位机开发
- 1.5 参考文献
- 1.6 系统框架图
- 1.7 系统原理图
- 1.8 实物图
- 1.9 模块的技术详情介绍
- - 【1】Air724UG 4G模块
  - 【2】DHT11模块
  - 【3】土壤湿度检测模块
  - 【4】MQTT协议
  - 【5】继电器模块
  - 【6】BH1750光强检测模块
- 1.10 总结
二、硬件选型（硬件买2份）
- 2.1 STM32开发板+LCD显示屏
- 2.2 USB下载线
- 2.3 Air724UG 4G模块
- 2.4 继电器
- 2.5 DHT11温湿度模块
- 2.6 PCB板
- 2.7 BH1750光敏传感器
- 2.8 土壤湿度传感器
- 2.9 抽水马达
- 2.10 电源扩展板
- 2.11 母对母杜邦线
- 2.12 稳压模块
- 2.13 电源插头
- 2.14 USB母头（接电机使用的）
三、部署华为云物联网平台
- 3.1 物联网平台介绍
- 3.2 开通物联网服务
- 3.3 创建产品
- - （1）创建产品
  - （2）填写产品信息
  - （3）产品创建成功
  - （4）添加自定义模型
  - - - 【1】创建服务ID
      - 【2】DHT11_T 环境温度浮点数
      - 【3】DHT11_H 环境湿度浮点数
      - 【4】SOIL 土壤湿度浮点数
      - 【5】BH1750 光照强度浮点数
      - 【6】MOTOR_SW 灌溉开关整数
      - 【7】SOIL_MAX 湿度阀值整数
      - 【8】run_mode 运行模式整数(1自动 0手动)
  - （5）创建完成
- 3.4 添加设备1【区域一】
- - （1）注册设备
  - （2）根据自己的设备填写
  - （3）保存设备信息
  - （4）设备创建完成
  - （5）设备详情
- 3.5 添加设备2【区域二】
- - （1）注册设备
  - （2）根据自己的设备填写
  - （3）保存设备信息
  - （4）设备创建完成
  - （5）设备详情
- 3.6 MQTT协议主题订阅与发布
- - （1）MQTT协议介绍
  - （2）华为云平台MQTT协议使用限制
  - （3）主题订阅格式
  - （4）主题发布格式
- 3.7 MQTT三元组
- - （1）MQTT服务器地址
  - （2）生成MQTT三元组
- 3.8 模拟设备登录【设备1】
- - （1）填入登录信息
  - （2）打开网页查看
  - （3）MQTT登录测试参数总结
- 3.9 模拟设备登录【设备2】
- - （1）填入登录信息
  - （2）打开网页查看
  - （3）MQTT登录测试参数总结
- 3.10 项目凭证
- 3.10 创建IAM账户
- 3.11 获取影子数据【以设备1为例】
- 3.12 修改设备属性【以设备1为例】
四、Qt开发入门与环境搭建
- 4.1 Qt是什么？
- 4.2 Qt版本介绍
- 4.3 Qt开发环境安装
- 4.4 开发第一个QT程序
- 4.5 调试输出
- 4.6 QT Creator常用的快捷键
- 4.7 QT帮助文档
- 4.8 UI设计师使用
- 4.9 按钮控件组
- 4.10 布局控件组
- 4.11 基本布局控件
- 4.12 UI设计师的布局功能
五、上位机开发
- 5.1 Qt开发环境安装
- 5.2 新建上位机工程
- 5.3 切换编译器
- 5.4 编译测试功能
- 5.5 设计UI界面与工程配置
- - 【1】打开UI文件
  - 【2】开始设计界面
- 5.6 设计代码
- - 【1】获取token
  - 【2】获取影子数据
  - - （1）获取当前时间并更新界面上的时间标签
    - （2）设置请求URL和初始化网络请求
    - （3）构造API请求URL
    - （4）设置请求的头部信息
    - （5）设置请求URL并发送请求
    - （6）总结
  - 【3】解析数据更新界面
  - - **（1）整体功能**
    - **（2）代码逻辑解析**
    - - **1. JSON数据解析**
      - **2. 检查JSON结构**
      - **3. 提取 `shadow` 数组**
      - **4. 提取 `reported` 和 `properties`**
      - **5. 解析时间字段**
      - **6. 提取具体设备数据**
      - **7. 更新UI控件**
      - **8. 添加条件样式**
      - **9. 显示时间**
      - **10. 判断设备是否离线**
    - **（3）总结**
- 5.5 编译Windows上位机
- 5.6 配置Android环境
- - 【1】选择Android编译器
  - 【2】创建Android配置文件
  - 【3】配置Android图标与名称
  - 【4】编译Android上位机
- 5.7 设备仿真调试
六、 Air724UG 模块调试过程
- 6.1 官方文档
- 6.2 模块调试接线
- 6.3 串口调试过程
- - 【1】AT命令
  - 【2】读取模块厂商信息
  - 【3】读取详细的固件版本
  - 【4】查询卡是否插好
  - 【5】查询信号质量
  - 【6】查询网络注册状态
  - 【5】查询模组是否注册上GPRS网络
  - 【6】查询附着GPRS网络
  - 【7】打开VOLTE功能
七、STM32代码设计
- 7.1 硬件连线说明
- 7.2 硬件原理图
- 7.3 硬件组装过程
- 7.4 硬件实物图
- 7.5 KEIL工程截图
- 7.6 程序下载
- 7.7 程序正常运行效果
- 7.8 取模软件的使用
- 7.9 4G模块与服务器通信
- - （1）功能描述
  - （2）代码逐段解析
  - （3）总体功能总结
- 7.10 硬件初始化
- - （1）功能描述
  - （2）代码逐段解析
  - （3）总体功能总结
- 7.11 4G模块-初始化
- - （1）功能描述
  - （2）代码逐段解析
  - （3）总体功能总结
- 7.12 LCD界面显示
- - （1）功能描述
  - （2）代码逐段解析
  - （3）总体功能总结
- 7.14 数据采集与显示
- - 【1】项目核心代码解析
  - 【2】核心功能解析
  - - **定时轮询**
    - **采集环境数据**
    - - **（1）采集温湿度**
      - （2）**显示温湿度**
      - （3）**采集光照强度**
      - （4）**显示光照强度**
      - （5）**采集土壤湿度**
      - （6）**显示土壤湿度**
    - 【3】**显示其他信息**
    - - （1）**显示土壤湿度阈值**
      - （2）**显示运行模式**
      - （3）**显示灌溉开关状态**
    - 【4】**自动模式运行逻辑**
    - 【5】**上传数据到MQTT云端服务器**
  - 【6】总结
- 7.15 按键代码
- - （1）按键逻辑代码功能解析
  - （2）功能描述
  - （3）总体功能总结
  - （4）使用场景
- 7.16 上位机命令处理
- - **【1】功能概述**
  - **【2】核心代码解析**
  - - **1. 接收数据和检测命令**
    - **2. 控制灌溉开关**
    - **3. 切换运行模式**
    - **4. 提取土壤湿度阈值**
    - **5. 处理服务器指令请求反馈**
    - **6. 重置接收状态**
  - 【3】**代码总结**
  - **【4】建议和优化**
八、使用STM32代码的流程以及注意事项
- 8.1 第1步
- 8.2 第2步
- 8.3 第3步
九、代码移植更改
- 【1】STM32代码
- 【2】Qt上位机代码
十、完整STM32代码
任务书
- 一、课题名称
- 二、课题背景与意义
- 三、课题目标
- 四、任务要求
- - 1. 硬件部分
  - 2. 软件部分
  - 3. 系统集成与调试
- 五、研究方法
- 六、进度安排
- 七、预期成果
- 八、参考文献
开题报告
- 一、课题背景与研究意义
- 二、课题目标与内容
- - 1. 课题目标
  - 2. 课题内容
- 三、研究方法与技术路线
- - 1. 研究方法
  - 2. 技术路线
- 四、硬件设计方案
- 五、软件设计方案
- 六、进度安排
- 七、预期成果
- 八、参考文献