基于Arduino的连栋温室温湿度监测与通风遮阳联动系统设计

【实践任务与成果方案】
题目：基于Arduino的连栋温室温湿度监测与通风遮阳联动系统设计
学科 / 专业：农林牧渔大类 / 设施农业与装备
研究方向：基于Arduino的连栋温室环境监测与简易调控系统设计与测试
适用层次：高职专科
研究类型：产品开发与功能测试
建议方法：采用Arduino主板、DHT22/SHT20传感器、WiFi模块、固态继电器、步进电机等搭建原型，编写控制程序，先在实验室调试，再安装到小型连栋温室内试运行两周，记录数据并分析。
研究目标：设计并制作一套温室环境信息采集与自动控制原型，实现高温高湿报警及天窗、遮阳网联动，验证系统运行稳定性。

【需要解决的问题】
- 温湿度传感器SHT20在不同温室位置的数据一致性如何？
- 控制逻辑能否在温度超限30秒内启动相应机构？
- 系统连续运行15天的数据丢包率及稳定性如何？

【观察与评价要点】
- 实践对象或任务：温度、湿度、光照度
- 主要问题或影响因素：天窗开闭动作延迟、遮阳网展开时间
- 准备采取的改进：数据传输成功率、误动作次数

【数据来源】
- 串口监测输出的环境参数日志
- 温室管理日志（人工记录对比）
- 硬件采购清单与成本记录
- 在线反馈（天窗限位开关状态等）

【备选方法】
- 基于树莓派或ESP32实现可视化上位机
- 增设CO2传感器扩展控制功能
- 采用Arduino主板、DHT22/SHT20传感器、WiFi模块、固态继电器、步进电机等搭建原型，编写控制程序，先在实验室调试，再安装到小型连栋温室内试运行两周，记录数据并分析。

【成果报告结构】
岗位或实践场景与任务说明
研究基础、机理假设与相关实验进展
样品、条件、测量指标与实验设计（设计与应用研究）
方案实施与过程记录：实验或观测、原始记录与质量控制
结果评价：结果分析、误差、不确定性与重复验证
改进方案、成果展示与应用边界

【改进亮点】
- 采用低成本的Arduino方案实现起关键环境参数联动
- 实际在温室内安装测试，贴近生产应用

【可行性建议】
- 电子元器件成本低，学校可提供耗材
- 编程和电路知识属于专业基础课内容，学生有能力完成
- 测试可在学校温室或实习基地进行，周期灵活

【实施风险提醒】
- 温室高湿环境需对电路板做防潮处理
- 220V强电控制部分须在教师指导下操作，确保安全
- 传感器需定期校准，避免数据偏差
- 研究成果形式应符合“毕业设计、调研报告、技术方案或实践改进报告”的培养要求，并以学校最新规定为准。
- 不得虚构数据、访谈、实验、项目过程、参考文献或伦理审批。

【开题前质量检查】
- 用通俗语言说明真实任务、操作步骤、所需材料、成果形式和评价办法，保证看得懂、做得出、交得上。
- 记录样品、仪器、条件、校准、异常值和原始数据处理过程。
- 处理重复测量、误差和不确定性，并限定实验或区域样本的适用条件。
【培养层次要求】
成果形式：毕业设计、调研报告、技术方案或实践改进报告
创新要求：解决明确岗位或业务场景中的实际问题，形成可执行改进方案。
方法要求：以案例、调研、流程分析、作品设计或小规模测试为主，避免超出可获得资料和技能条件。
证据要求：至少形成一组真实业务记录、调研材料、作品测试或公开数据证据。
文献目标：优先掌握15—25篇与岗位场景直接相关的文献、标准和行业资料。