基于Arduino的农业管家 .docx

PAGE 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的农业管家 学 号： 姓 名： 班 级： 填写说明 1. 所有作品必须为一个基本完整的设计。作品报告书旨在能够清晰准确地阐述（或图示）选题的意义及实现方案。 2. 设计方案采用A4纸撰写。除标题外，所有内容必需为宋体、小四号字、1.5倍行距。 3. 设计方案中各项目说明文字部分仅供参考，作品设计方案撰写完毕后，请删除所有说明文字。(本页不删除) 4. 设计方案模板里已经列的内容仅供参考，作者可以在此基础上增加内容或对文档结构进行微调。 摘要 随着近年来物联网技术、云计算技术等不断发展和深入应用，人们正迈向一个数字化和网络化的智能社会,现代化农业成为一大研究方向。依靠部署在农业现场的各种传感器节点，如高精度温湿度传感器、二氧化碳传感器、光敏传感器等，对环境参数进行实时数据采集，通过无线传感器网络对数据进行实时传输，经由云计算平台对数据准确判断和处理，实现传统农业向现代智慧农业的逐渐转变。 本次课程大作业我基于Arduino技术对智慧农业进行研究，希望提升现有的技术水平，造福广大农民。我所设计的系统需要基于中国移动onenet云平台进行操作，通过ESP8266模块连接平台，利用温湿度传感器、土壤湿度传感器、超声波测距传感器、光敏电阻、以及普通电阻等对植物生长环境以及生长状况作部分测量，并利用电阻、Led等、蜂鸣器以及直流电扇等模拟非正常情况时系统的应对措施。 我的系统实现了对温湿度值、土壤湿度值、光照强度以及植物高度进行测量，同时能够将获得的数据实时上传到onenet平台，用户也可以通过平台对实时数据以及历史数据进行查看，方便用户分析各种情况。在此基础上，系统实现了在光照强度过高或者过低时，自动调节Led灯的亮灭；实现了根据温度值控制风扇的转动与否，及时调节温度；实现了在土壤干燥情况达到报警阈值时，进行蜂鸣器报警，提醒用户及时浇水。另外，为了便于用户观看数据，我对数据进行了可视化，使得用户能够清晰了解某一参数的变化情况；同时，我也创建了移动应用，用户可以通过手机观看实时数据，方便实用。 ? 关键词：无线传感器网络，Arduino，智慧农业，中国移动ONENET平台 目录 TOC \o 1-3 \h \u 摘要 1 第一章 作品概述 5 第二章 设备选型 7 2.1 arduino简介 7 2.2传感器和执行器简介 10 2.2.1温湿度传感器 10 2.2.2光照强度传感器 10 2.2.3土壤湿度传感器 11 2.2.4超声波传感器 11 2.2.5wifi模块 12 2.2.6蜂鸣器 12 2.2.7发光二极管 13 2.2.8电扇 13 第三章 系统实现 14 3.1 连接中国移动ONENET平台 14 3.2 温湿度传感器检测系统实现 17 3.3 超声波测距模块系统实现 18 3.4 土壤湿度检测与预警实现 19 3.5 光照强度检测系统实现 20 第四章 系统测试 22 4.1 数据上传 22 4.2 系统效果 24 第五章 创新性说明 28 第六章 总结 29 参考文献 30 附录 31 第一章 作品概述 1.1 背景介绍 自古以来农业都是关乎国计民生的重要基础产业。随着城市化和工业化进程的不断加快，我国的人均耕地面积尚不能达到世界平均水平的40%，我国的耕地面积由1998年的19.45亿亩减少为2006年的18.27亿亩，不到10年的时间耕地面积减少了1.18亿亩。针对如此严峻的耕地面积现状，精准农业的需求急剧增加，借助农业物联网技术可以满足精准农业对农业环境参数、农业物生长状态从宏观到微观的实时监测需求，在当前中国耕地面积急剧减少的背景下实现耕地的有效利用率。目前生态破坏问题日益突出，如何合理使用农业资源、降低农业生产成本、改善农业生态环境,提高农作物质量成为智慧农业面临的突出问题，综合国际农业环境，智慧农业成为各个发达国家研究的热点。 另一方面，全球人口越来越多，粮食缺口逐年增大；为远离饥饿，通过技术提高粮食产量刻不容缓。另一方面，落后国家通过技术提升粮食