基于arduino的智慧农业大棚系统.doc

1 2021-2022学年第1学期 《物联网技术与应用》 作品设计方案 作品名称： 基于arduino的智慧农业大棚系统 学 号： 姓 名： 班 级： PAGE PAGE 2 摘要 随着生活条件的不断改善，人们更关注自身的健康，绿色蔬菜尤其受到重视。大棚种植充分满足了人们的需求，但对于和农作物生长密切相关的大棚温度的控制。对于大棚种植而言，良好的物种、本地适合种植的物种及土地酸碱度都是可以通过农民长期的种植经验获得的。但是温度是农民不能轻易解决的问题，而且温度的变化幅度大，不易人工控制，对于农民来说时刻关注作物的生长温度是个庞大的工作量。“白天太阳很好，阳光充足，外面的温度零下5度如果大棚的薄膜没有破，里面照样产生有25度以上的温度，从而地温也可以得到提升至15度左右。漆黑大风的夜晚棚内的温度会大幅度降低，能降低到零下5度以下，停止刮风可以恢复到较地温少低点为止。”这些专业知识对于常年种植的农民也未必了解。 应用于大棚种植的基于实验室的智慧温室大棚控制系统解决了长期以来困扰农民的问题，它的制作成本低廉，应用广泛，对农民自身的素质要求不高，便于农民操作。更重要的是，它不仅帮助农民节约了大量，还在无形之中提高了作物的产量，增加了农民的收入，满足了人们对大棚蔬菜的需求。基于单片机的大棚温度控制系统是个小型的软硬件结合的产品，它针对个体农民的需要设计，适于中小面积的大棚种植。 关键字 智慧农业大棚系统 实验室 目录 TOC \o 1-2 \h \u 15258 摘要 1 28108 第一章 作品概述 3 21397 第二章 作品的设计与实现 4 6215 2.1传感器介绍 4 26235 2.2实物连线图 7 27571 第三章 作品测试与分析 8 32385 3.1上传程序 8 18665 3.2查看串口数据 8 25260 3.3调试土壤湿度传感器功能 8 26144 第四章 创新性说明 11 30331 第五章 总结 12 3708 参考文献 13 PAGE PAGE 3 作品概述 大棚蔬菜满足了人民一年四季吃到新鲜蔬菜的愿望，为提供更多量、更多营养价值的蔬菜，智慧的农业大棚系统可以为农民提供关键的帮助，使农民减少大量的精力。以arduino开发板为主的智慧温室大棚系统可以通过采集土壤湿度信息判断植物是否浇水，以人性化、机械化的方式向大棚管理人员提供土壤信息。帮助农民提供产量，减少农民的工作量。 智慧农业大棚系统采用arduino开发板为核心。大棚土壤湿度采用连续可变的电压信号进行模拟，采集到的模拟信号经过LM393芯片转换成数字信号传送到开发板，再由wifi模块将数据上传至云平台。开发板通过判断土壤湿度是否高于设定值来进行对继电器的开关控制。继电器再连接着水泵，继电器开则水泵开，继电器关则水泵关，从而进行浇水。通过温湿度模块检测大棚里的温度，倘若大棚温度过高便进行通风，若温度过低则通过电阻加热对大棚进行升温。该系统成本低，操作方便，设计人性化，具有良好的推广价值。 作品的设计与实现 2.1传感器介绍 2.1.1土壤湿度采集模块 2.1.1.1土壤湿度传感器实物图 2.1.1.2土壤湿度采集原理 模块中蓝色的电位器是用于土壤湿度的阀值调节，顺时针调节，控制的湿度会越大，逆时针越小；数字量输出 D0 可以与单片机直接相连，通过单片机来检测高低电平，由此来检测土壤湿度； 小板模拟量输出 AO 可以和 AD 模块相连，通过 AD 转换，可以获得土壤湿度更精确的数值； 2.1.2温湿度采集模块 2.1.2.1 DHT11温湿度实物图 2.1.2.2温湿度原理图 2.1.3通风模块 2.1.3.1 ULN2003实物图 2.1.3.2 ULN2003原理图 2.1.4WiFi模块 实物图 2.2实物连线图 作品测试与分析 3.1上传程序 3.2查看串口数据 3.3调试土壤湿度传感器功能 拿掉包裹着土壤湿度传感器的湿纸巾，其串口数据（土壤湿度设定值为800） WaterState=1则显示继电器开，水泵在工作 将湿巾包裹土壤湿度传感器，串口工具显示如下 以下是手机上显示 调节DHT11温湿度传感器时，由于图片显示不出来直流电机的转动，将会在视频上展示。 创新性说明 这个基于arduino智慧农业大棚系统通过程序控制水泵和直流电机的开关。不需