基于掌控板的智能浇花系统的设计与实现.docxVIP

基于掌控板的智能浇花系统的设计与实现.docx

  1. 1、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。。
  2. 2、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  3. 3、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
  4. 4、该文档为VIP文档,如果想要下载,成为VIP会员后,下载免费。
  5. 5、成为VIP后,下载本文档将扣除1次下载权益。下载后,不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们
  6. 6、成为VIP后,您将拥有八大权益,权益包括:VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
  7. 7、VIP文档为合作方或网友上传,每下载1次, 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等,对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
查看更多

基于掌控板的智能浇花系统的设计与实

宋冰倩

(陕西师范大学,陕西西安710062)

0引言

随着人们生活品质的大幅度提升,绿植已经成为每个家庭必备的物品,人们可

以用它装饰房间或者净化空气。但对于经常出差的人来说,无法细心照顾它们、

实时监控植物的信息、给予植物适当的营养。因此,智能浇花系统开始引起了

许多人的关注。

事实上,国内外已有许多人研究并发明了各种各样的智能浇花系统。例如,英

国研究者发明了会提醒主人的智能花盆;Reghukumar等人设计了通过

Adafruit云平台分析植物健康状况并向农民或相关人员发送电子邮件警报;文

献[3]中发明了可以动的“Plantroid”花盆机器人;罗维等人利用TRIZ理论设计了

可控自动浇花装置;李明等人设计了基于Arduino的自动浇花机;杜浩博等人

和王哲等人利用单片机设计了自动浇花系统。

借鉴前人的研究,本文设计一种以掌控板为控制器的物联网智能浇花系统,该

系统有以下特征:一是使用微信公众平台作为物联网云平台,实现物物相连、

远程控制;二是以掌控板作为控制器,可以使用少量代码实现对水泵以及三个

传感器的控制;三是该系统设置了自动和手动两种浇花模式可供用户选择,方

便用户养护自己的植物。

1系统基本原理

本系统主要组成部分是:微信小程序、服务器、控制器(即掌控板)。如图1

所示,通过各部分相互协作,实现了数据的交流通信。控制器的作用是把传感

器所收集的所有数据传递到网络服务器上,用户用手机绑定相应服务号后,就

能实现信息的查询;另外,控制器还将利用从手机端到服务器再到控制器收到

的信号去控制继电器,进而控制水泵出水。服务器部分主要负责微信与物联网

之间的消息处理,使用者在公众号上对设备注册与绑定后,就可以使用设备去

查询与控制传感器和水泵。微信终端则是关注公众号,随时查看相关数据信息、

操作水泵和继电器工作。

图1基于掌控板的智能浇花系统整体结构

本项目最终将实现以下功能:通过微信小程序控制灯的亮度;实现远程控制自

动浇花;实现远程控制手动浇花;远程实时显示植物情况,如光照度、土壤湿

温度。

2系统的硬件组成与软件设计

2.1系统的硬件组成

(1)温湿度传感器

(4)继电器

温湿度传感器是一个可以收集外界温度与湿度数据的器件,它属于数字类型的

传感器,其具有精度高、操作简单、价格便宜的特点,被广泛应用在湿度调节

器、除湿器等领域。本设计采用的DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校

准数字信号输出的温湿度复合传感器,其操作简单、功耗低。

(2)光线传感器

光线传感器是基于PT550环保型光敏二极管的光线传感器,用途是检测环境光

线的强度,其原理是利用光敏二极管对光线的敏感性,使电压电流发生变化,

进而转化为相应的数值。学生常在创客类比赛中用其制作感应灯等互动作品。

(3)土壤湿度传感器

土壤湿度检测由土壤湿度传感器和A/D转换电路构成,其中土壤湿度传感器外

表是不锈钢探针和防水探头,可埋在土壤内使用,用于检测表层和深层土壤中

的水分子含量,A/D转换电路主要是将得到的模拟信号转换成数字信号输出,

然后掌控板对获得的数字信号进行分析处理。土壤湿度传感器还可与Arduino、

Microbit等开源硬件搭配使用,用来检测土壤湿度值。

继电器由控制线圈、触点簧片、衔铁和铁芯构成,是一种用电调节控制的“活开

关”,也就是用小电流去控制大电流;它一边连接控制器,另一边连接输出设备

(水泵),且它有公共端、常闭端、常开端三个接线处,使用者可根据产品需

要选择常闭或常开端。本文设计的浇花系统是连接公共端和常闭端,就是默认

状态下水泵是不工作状态;当电流发生变化时,才会打开水泵。由此可见,继

电器连接着控制系统和被控制系统,发挥中介开关的作用。

2.2软件设计

本设计中采用的掌控板自带物联网模块,方便设计与安装。软件使用mPython,

该软件有图形化编程和Python两种模式,模块种类多,还提供代码库、通用

传感器等,新手很容易使用。程序编写具体思路如下:首先给系统供电;然后

开始初始化,连接网络,若连接成功,则开始采集光线值、温度值、土壤湿度

值,将采集的数值在显示屏上显示,并上传到服务器;用户在小程序上绑定账

户后,可以在小程序上以折线图的形式查看植物的一些生长信息;最后用户可

以在小程序上选择手动与自动浇水其中一种模式,若手动,则用户远程自己控

制继电器开关,让水泵出水,若选择自动模式,就先判断土壤湿度值是否大于

或等于2500,以此来决定继电器开关以及水泵出水。程序流程如图2所示。

图2基于掌控板的智能浇花系统流程

3系统的测试运行

将硬件连接、程序编写完成后,开始进入测试运行阶段,首先关注微信小程序

“我的掌控版”;然后绑定信息

文档评论(0)

yangzhuangju + 关注
实名认证
文档贡献者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档