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基于ESP32的智慧农业大棚试验系统设计

摘要：

随着科技的进步，智能化、自动化的农业系统在现代农业领域

中起着越来越重要的作用。本文基于ESP32开发板设计了一个

智慧农业大棚试验系统，通过传感器检测和无线通信技术，实

现了对大棚环境参数的实时监测和遥程控制。试验结果表明，

该系统具有可靠的性能和良好的好用性，为大棚农业的智能化

进步提供了一种新的解决方案。

1.引言

智慧农业是利用现代信息技术、传感器技术等先进技术手段和

理论方法，对农业生产进行智能化管理，提高农业生产效率和

质量的一种方式。智慧农业大棚系统作为智慧农业的重要组成

部分，已经在农业生产中得到广泛应用。然而，传统的大棚系

统存在着传感器布线困难、数据传输不便等问题，迫切需要一

种便利快捷的解决方案来提高传感器的安置和数据的传输效率。

2.ESP32概述

ESP32是一款低功耗的Wi-Fi和蓝牙双模模块，由Espressif

Systems推出。它具有高性能和低成本的优势，可广泛应用于

物联网、智能家居等领域。ESP32支持多种通信协议，并具备

丰富的接口资源，因此成为了智慧农业大棚系统的抱负选择。

3.系统硬件设计

3.1传感器模块

为了实现对大棚环境参数的实时监测，我们选用了温湿度传感

器、光照传感器和土壤湿度传感器。通过这些传感器，我们可

以得到大棚内的温度、湿度、光照强度和土壤湿度等参数。

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3.2控制模块

控制模块接受ESP32开发板作为主控制器，利用ESP32的丰富

接口资源和嵌入式固件编程能力，实现对大棚环境参数的采集、

处理和控制。控制模块通过无线通信模块与上位机进行数据传

输和遥程控制。

3.3无线通信模块

为了实现数据的无线传输，我们选择了ESP32内置的Wi-Fi和

蓝牙模块。ESP32可以通过Wi-Fi毗连互联网，实现与上位机

或云平台的数据交换；同时，蓝牙模块可以与手机或其他蓝牙

设备进行无线通信，实现遥程控制。

4.系统软件设计

4.1嵌入式固件设计

在嵌入式固件设计方面，我们使用Arduino开发环境进行编程。

通过编写相应的代码，我们使ESP32能够读取传感器数据并依

据设定的阈值进行控制。同时，通过Wi-Fi模块实现与上位机

的数据交换，实现数据的遥程监测和控制。

4.2上位机软件设计

上位机软件设计方面，我们使用LabVIEW进行开发。通过

LabVIEW可以快速搭建出人机界面，并实现与ESP32之间的数

据交互。上位机软件可以实时显示大棚环境参数，并通过用户

界面对大棚进行遥程控制。

5.试验与结果分析

我们对该系统进行了试验验证，并对试验结果进行了分析和评

估。试验结果表明，该系统能够准确地实时监测和控制大棚的

环境参数，实现了智慧农业的需求。同时，该系统具有较低的

成本和良好的可靠性，为农业生产提供了一种简易、可行的解

决方案。

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6.总结与展望

通过本文的探究，我们成功设计了一套基于ESP32的智慧农业

大棚试验系统。该系统通过传感器检测和无线通信技术，实现

了对大棚环境参数的实时监测和遥程控制。试验