基于MicroPython的温湿度控制系统的的设计与实现

前言

智慧农业就是将物联网技术运用到传统农业中去,运用传感器和软件通过移动平台或者电脑平台对农业生产进行控制,使传统农业更具有“智慧”。除了精准感知、控制与决策管理外,从广泛意义上讲,智慧农业还包括农业电子商务、食品溯源防伪、农业休闲旅游、农业信息服务等方面的内容。 智慧农业是农业生产的高级阶段,是集新兴的互联网、移动互联网、云计算和物联网技术为一体,依托部署在农业生产现场的各种传感节点(环境温湿度、土壤水分、二氧化碳、图像等)和无线通信网络实现农业生产环境的智能感知、智能预警、智能决策、智能分析、专家在线指导,为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策。 本次实验以大棚监测控制系统为目标,使用TPYBoardv102开发板、各种传感器、电机等,实现一个智能大棚监测控制系统的基础模型。 系统主要的技术特点:

? 监控功能系统:根据各类传感器来获取植物生长的环境信息,如监测土壤水分、空气温

度、空气湿度、光照强度等参数(大家可根据自己的需求,增加其他参数,如二氧化塘、土壤温度等)。

? 自动控制系统:TPYBoardv102开发板作为主控模块,负责各个环境信息的收集与汇总,

并根据以上各类信息的反馈对农业大棚内进行自动灌溉、自动降温、自动卷遮光罩等自动控制。

所需器件

名称 TPYBoard v102开发板 miniUSB数据线 DHT11温湿度模块 土壤湿度检测模块 光敏模块 继电器 降压模块(AMS117-5V) 按键开关 18650电池 18650电池盒 步进电机+驱动板 迷你抽水泵(5V) USB小风扇(5V) USB座,杜邦线、排针、排母 洞洞板(9*15cm) PVC软水管 数量 1个 1条 1个 1个 1个 2个 1个 1个 2节 1个 1套 1个 1个 若干 2个 1个 实物图:(部分主要器件)

程序设计

(1)获取温湿度数据,当温度高于阈值时,触发继电器,打开排风扇,反之关闭; (2)获取土壤湿度数据,当湿度低于土壤湿度检测模块的阈值时,土壤湿度检测模块的OUT引脚会输出高电平,这时触发继电器,启动水泵进行灌溉;

(3)获取光照强度数据,当光照强度高于阈值时,触发步进电机,卷起遮光罩,反之盖上。

实物连接

先连接电源部分。电源部分主要涉及到降压模块和按键开关。先用万用表,找出按键开关中哪两个引脚是按下导通,弹起不导通的。这里,我们假设为引脚A和引脚B。 18650电池盒 红线 18650电池盒 黑线 按键开关 引脚B 按键开关 引脚A 降压模块(AMS1117-5V) VIN(GND) 降压模块(AMS1117-5V) VIN(+) TPYBoardv102 VIN GND 降压模块(AMS1117-5V) VOUT(+) VOUT(GND) 接下来,我们做开发板与各个传感器、继电器等之间的连线。 TPYBoard v102 DHT11温湿度模块 GND Y12 VIN TPYBoard v102 Y11 GND 3V3 TPYBoard v102 X22 GND 3V3 TPYBoard v102 3V3 GND X11 VIN USB风扇 正极 USB风扇 负极 TPYBoard v102 3V3 GND X12 VIN 水泵 正极 水泵 负极 TPYBoardv102 GND 继电器(水泵) NO TPYBoardv102 GND 继电器(水泵) VCC GND IN COM 继电器(排风扇) NO 继电器(排风扇) VCC GND IN COM 光敏模块 DO GND VCC 土壤湿度检测模块 DO GND VCC GND DATA VCC

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