基于MicroPython温湿度控制系统设计与实现.doc

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(完好版)鉴于MicroPython的温湿度控制系统的的设计与实现
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前言
智慧农业就是将物联网技术运用到传统农业中去,运用传感器和软件经过搬动平台也许
电脑平台对农业生产进行控制,使传统农业更拥有“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、搬动互联网、云计算和物联网技术为一体,依赖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、智能解析、专家在线指导,为农业生产供应精准化种植、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:依照各种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(大家可依照自己的需求,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,
并依照以上各种信息的反响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。
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所需器件
名称
数量
TPYBoardv102开发板
1个
miniUSB数据线
1条
DHT11温湿度模块
1个
土壤湿度检测模块
1个
光敏模块
1个
继电器
2个
降压模块(AMS117-5V)
1个
按键开关
1个
18650电池
2节
18650电池盒
1个
步进电机+驱动板
1套
迷你抽水泵(5V)
1个
USB小风扇(5V)
1个
USB座,杜邦线、排针、排母
若干
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洞洞板(9*15cm)
2个
PVC软水管
1个
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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
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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。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

先用万用表,A和引脚

找出按键开
B。
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18650电池盒
红线

按键开关
引脚A
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18650电池盒
黑线

降压模块(AMS1117-5V)
VIN(GND)
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按键开关

降压模块(

AMS1117-5V)
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引脚

B

VIN(+)
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TPYBoardv102
VIN

降压模块(
VOUT(+)

AMS1117-5V)
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GND

VOUT(GND)
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接下来,我们做开发板与各个传感器、继电器等之间的连线。
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TPYBoardv102

DHT11温湿度模块
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GND

GND
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Y12

DATA
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VIN

VCC
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TPYBoardv102

土壤湿度检测模块
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Y11

DO
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GND

GND
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3V3

VCC
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TPYBoardv102

光敏模块
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X22

DO
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GND

GND
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3V3

VCC
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TPYBoardv102

继电器(排风扇)
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3V3

VCC
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GND

GND
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X11

IN
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VIN

COM
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USB风扇

继电器(排风扇)
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正极

NO
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USB风扇

TPYBoardv102
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负极

GND
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TPYBoardv102

继电器(水泵)
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3V3

VCC
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GND

GND
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X12

IN
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VIN

COM
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水泵

继电器(水泵)
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正极

NO
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水泵

TPYBoardv102
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负极

GND
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TPYBoardv102
步进电机驱动板
X21
IN1
X20
IN2
X19
IN3
X18
IN4
VIN
5V(+)
GND
5V(-)
各种器件没有固定,看起来有点乱。接下来,用热熔胶把器件整齐的固定在洞洞板上。
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本次我用步进电机来模块遮光罩的卷起和松开。为了能明显的看到步进电机的转动收效,我
在步进电机上粘了一个塑料小风扇。
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还有一处地方,就是降压模块的OUT输出电源要接到开发板上,用于给其供电。整体收效以以下图:
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程序调试
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接线达成后,就要将最重要的程序放到开发板上。第一,经过入电脑,电脑上会出现一个近似U盘的可搬动设备,名称为【里面即可。

USB数据线将开发板接
TPYBFLASH】,把程序拷贝到
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注意:操作开发板磁盘时,板载的红色LED会亮,说明开发板正在保存操作,需等待红灯熄灭再进行其他操作。
演示收效
程序调试完,拔掉USB数据线。放入18650电池,按下按键开关即可。不同样的环境下,
土壤湿度和光照模块需要调治矫捷度(变换模块上的蓝色按钮)。
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