摘  要

 

随着现代社会节奏的加快，人们面临的压力也日益增大，越来越多的人都倾向于在办公场所、家庭中摆上一些盆栽来舒缓压力、美化环境。但是当人们长期外出时盆栽疏于照料，这种情况在所难免，因此一款根据植物的生存状况、并结合用户需求实现精准灌溉的智能盆栽可以切实解决上述问题，具有很高的实用价值。

目前市场上已经出现了基于不同原理的智能盆栽，使用传感器技术合理控制智能浇水。但是大部分设备都十分昂贵，甚至超过了植物本身的价格，难以被广大家庭接受。另外，远程操控盆栽过程中难免受到客观条件的限制，如Wi-Fi不稳定，覆盖面小，无法保证系统的可靠性和稳定性。 

本文设计的基于上位机与底层单片机系统的智能盆栽浇水系统，基于GPRS模块进行串口配置，通过串口通信协议，收发对应AT命令即可实现底层与上位机的信息交互。上位机开发基于Java语言，运用Tomcat为Web服务器，整合SSM框架完成开发。用户利用Web服务器，进行业务管理，其中包括用户信息管理、盆栽管理、系统管理以及串口管理。上位机不仅可以通过短信收发从STM32采集盆栽湿度等信息，还可以对下位机进行配置。使用MySQL动态数据库管理盆栽、用户、串口、浇水记录等信息，安全简便。通过模拟测试与分析，显示本系统达到了预期的功能要求。科技的迅猛发展不仅拉近了人与植物的距离，也为实现舒适、个性化的智慧家庭创造了条件。

 

关键词：智能盆栽，智能浇水，GPRS，AT命令，Java

目  录

 

第一章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 智能灌溉技术的研究背景和现状 1

1.3 智能盆栽浇水系统的发展趋势 2

1.4 论文研究主要内容 3

第二章 系统总体设计 4

2.1 Web服务器总体设计 4

2.2 系统架构总体设计 4

2.3 MySQL数据库总体设计 5

第三章 系统Web服务器设计 6

3.1 服务器技术选型 6

3.1.1 表现层 6

3.1.2 业务层 6

3.1.3 持久层 6

3.2 服务器架构设计 7

3.3 服务器搭建 7

3.3.1 创建项目 7

3.3.2 添加依赖jar包 7

3.3.3 创建Java代码 8

3.3.4 运行 8

第四章 系统功能设计 9

4.1信息采集 9

4.2串口通信 9

4.2.1 GPRS模块 9

4.2.2 硬件连接 9

4.2.3 软件设计 9

4.2.4 主要实现步骤 10

4.2.5 关键代码 10

4.3通信协议 11

4.3.1 AT指令集 11

4.3.2 串口通信协议 11

4.4 业务管理 13

4.4.1 系统管理 13

4.4.2 串口管理 13

4.4.3 花盆管理 13

4.4.4 浇水记录 13

第五章 MySQL数据库表及网页设计 14

5.1 数据库表结构设计 14

5.1.1 用户表 14

5.1.2 权限表 14

5.1.3 菜单表 14

5.1.4 系统操作日志表 15

5.1.5 串口信息 15

5.1.5 花盆信息 16

5.1.6 自动浇水日志 16

5.1.7 查询湿度日志 16

5.1.8 手动浇水日志 17

5.1.9 操作记录 17

5.2 网页交互设计 18

5.2.1 菜单管理 18

5.2.2 权限列表 18

5.2.3 用户列表 19

5.2.4 日志列表 19

5.2.5 串口管理 19

5.2.6 花盆列表 20

5.2.7 手动浇水 20

5.2.8 自动浇水 20

5.2.9 浇水记录列表 21

第六章 系统测试与分析 22

6.1 测试环境介绍 22

6.2 单元测试 22

6.2.1手动浇水测试 22

6.2.2自动浇水测试 24

第七章 总结与展望 26

7.1 总结 26

7.2 展望 26

参考文献 27

致  谢 28