基于IoT的溫室遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-31 08:00
隨著智能化處理方式的發(fā)展,為了提高農(nóng)業(yè)種植的效率,減少采摘時(shí)的誤差,文中使用STM32下位機(jī)端、處理服務(wù)器端及APP移動(dòng)端組成溫室遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。通過數(shù)據(jù)采集傳感器模塊對溫室環(huán)境的空氣溫濕度、C02濃度及農(nóng)作物生長情況等多個(gè)環(huán)境因子進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測,并分析是否超出設(shè)定的培育計(jì)劃,同時(shí)通過設(shè)備控制模塊實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)溫室內(nèi)部的環(huán)境影響因子。該系統(tǒng)充分利用STM32單片機(jī)的多引腳大存儲的優(yōu)勢,具有功耗低、可靠性高、使用方便等優(yōu)點(diǎn),且創(chuàng)新性的加入圖像采集功能,具有良好的應(yīng)用前景。
【文章來源】:電子設(shè)計(jì)工程. 2020,28(19)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
溫室遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)框架圖
CO2濃度傳感器采用CCS811模塊。圖像傳感器采用OV7725,其性價(jià)比高于OV7760型傳感器[13]。光照傳感器采用BH1750,與STM32單片機(jī)采用IIC總線協(xié)議進(jìn)行通信。2.1.2 設(shè)備控制模塊
設(shè)備控制模塊主要由STM32F103VET6型單片機(jī)、繼電器模塊[14]、被控設(shè)備群、電源模塊組成。STM32F103單片機(jī)作為執(zhí)行單元,當(dāng)出現(xiàn)環(huán)境因子超出或低于預(yù)設(shè)培育方案的數(shù)據(jù)范圍時(shí),由服務(wù)端檢索對應(yīng)的解決方案,并將方案所需控制的設(shè)備發(fā)送給執(zhí)行單元。當(dāng)執(zhí)行單元接收到處理信號時(shí),立即做出反應(yīng),對相對應(yīng)的繼電器模塊發(fā)出高電平信號或低電平信號。使其設(shè)備的電流流通或中斷,從而達(dá)到開關(guān)設(shè)備的效果。被控設(shè)備群包含:灌溉裝置、風(fēng)扇、加熱裝置、升溫裝置,如圖3所示。其中,風(fēng)扇與水泵均為非220 V交流電壓輸入的設(shè)備。因此,需要使用220 V轉(zhuǎn)12 V降壓穩(wěn)壓模塊與220 V轉(zhuǎn)5 V降壓穩(wěn)壓模塊,來降低輸入電壓使其正常工作。將電源的正極接到繼電器的公共端子,且將繼電器的常開端子與被控設(shè)備的正極相連,負(fù)極與電源負(fù)極相連,從而達(dá)到通過給繼電器模塊發(fā)送高低電平控制設(shè)備的開關(guān)。本系統(tǒng)采用四路繼電器,將繼電器結(jié)合COM、IN1、IN2、IN3、IN4端子與單片機(jī)連接控制每路繼電器的高低電平。繼電器原理圖和電路圖,如圖4所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于多網(wǎng)融合和節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)的無線溫室智能監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 牛萍娟,程崢,田海濤,徐芳海,李舒舒. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2019(14)
[2]基于低功耗SoC的微型圖像采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 胡錦,謝立紅,鄒望輝,張磊,胡嘯東. 湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(02)
[3]基于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的智能溫室系統(tǒng)架構(gòu)與實(shí)現(xiàn)[J]. 高浩天,朱森林,常歌,符凌峰,黃震宇. 農(nóng)機(jī)化研究. 2018(01)
[4]對NB-IoT網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案的研究[J]. 洪成洋,鄧?yán)^昌. 通信電源技術(shù). 2017(06)
[5]基于模糊控制的西瓜溫室遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的研究[J]. 楊寶朔,漆昌桂,樊一塵,黃偉軍. 中國農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào). 2017(08)
[6]基于STM32的多點(diǎn)溫度檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 徐宏宇,沈煌飛. 電子科技. 2016(05)
[7]基于OV7725和串口的圖像采集驗(yàn)證系統(tǒng)[J]. 吳振昊,張平,張為. 信息技術(shù). 2015(10)
[8]基于STM32的智能溫室遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 王丹丹,宗振海,陳慧珊,蹇興亮. 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2014(03)
[9]STM32單片機(jī)在室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 黎冠,馬婕,卜祥麗. 自動(dòng)化儀表. 2014(07)
[10]基于低功耗微控制器的圖像采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 周泉,馬俊,董亞男,李金林. 電子測量技術(shù). 2014(03)
碩士論文
[1]基于STM32的溫室環(huán)境控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究[D]. 方簫.武漢科技大學(xué) 2014
本文編號:3467763
【文章來源】:電子設(shè)計(jì)工程. 2020,28(19)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
溫室遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)框架圖
CO2濃度傳感器采用CCS811模塊。圖像傳感器采用OV7725,其性價(jià)比高于OV7760型傳感器[13]。光照傳感器采用BH1750,與STM32單片機(jī)采用IIC總線協(xié)議進(jìn)行通信。2.1.2 設(shè)備控制模塊
設(shè)備控制模塊主要由STM32F103VET6型單片機(jī)、繼電器模塊[14]、被控設(shè)備群、電源模塊組成。STM32F103單片機(jī)作為執(zhí)行單元,當(dāng)出現(xiàn)環(huán)境因子超出或低于預(yù)設(shè)培育方案的數(shù)據(jù)范圍時(shí),由服務(wù)端檢索對應(yīng)的解決方案,并將方案所需控制的設(shè)備發(fā)送給執(zhí)行單元。當(dāng)執(zhí)行單元接收到處理信號時(shí),立即做出反應(yīng),對相對應(yīng)的繼電器模塊發(fā)出高電平信號或低電平信號。使其設(shè)備的電流流通或中斷,從而達(dá)到開關(guān)設(shè)備的效果。被控設(shè)備群包含:灌溉裝置、風(fēng)扇、加熱裝置、升溫裝置,如圖3所示。其中,風(fēng)扇與水泵均為非220 V交流電壓輸入的設(shè)備。因此,需要使用220 V轉(zhuǎn)12 V降壓穩(wěn)壓模塊與220 V轉(zhuǎn)5 V降壓穩(wěn)壓模塊,來降低輸入電壓使其正常工作。將電源的正極接到繼電器的公共端子,且將繼電器的常開端子與被控設(shè)備的正極相連,負(fù)極與電源負(fù)極相連,從而達(dá)到通過給繼電器模塊發(fā)送高低電平控制設(shè)備的開關(guān)。本系統(tǒng)采用四路繼電器,將繼電器結(jié)合COM、IN1、IN2、IN3、IN4端子與單片機(jī)連接控制每路繼電器的高低電平。繼電器原理圖和電路圖,如圖4所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于多網(wǎng)融合和節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)的無線溫室智能監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 牛萍娟,程崢,田海濤,徐芳海,李舒舒. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2019(14)
[2]基于低功耗SoC的微型圖像采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 胡錦,謝立紅,鄒望輝,張磊,胡嘯東. 湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(02)
[3]基于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的智能溫室系統(tǒng)架構(gòu)與實(shí)現(xiàn)[J]. 高浩天,朱森林,常歌,符凌峰,黃震宇. 農(nóng)機(jī)化研究. 2018(01)
[4]對NB-IoT網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案的研究[J]. 洪成洋,鄧?yán)^昌. 通信電源技術(shù). 2017(06)
[5]基于模糊控制的西瓜溫室遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的研究[J]. 楊寶朔,漆昌桂,樊一塵,黃偉軍. 中國農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào). 2017(08)
[6]基于STM32的多點(diǎn)溫度檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 徐宏宇,沈煌飛. 電子科技. 2016(05)
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[8]基于STM32的智能溫室遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 王丹丹,宗振海,陳慧珊,蹇興亮. 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2014(03)
[9]STM32單片機(jī)在室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 黎冠,馬婕,卜祥麗. 自動(dòng)化儀表. 2014(07)
[10]基于低功耗微控制器的圖像采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 周泉,馬俊,董亞男,李金林. 電子測量技術(shù). 2014(03)
碩士論文
[1]基于STM32的溫室環(huán)境控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究[D]. 方簫.武漢科技大學(xué) 2014
本文編號:3467763
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