基于zigbee的温室大棚环境监测控制系统(一) |
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这次做什么
由于课程要求,我们小组决定做一个基于zigbee的温室大棚环境监测控制系统。 设计目标 建立温室环境自动控制系统,该系统由数据终端和多个采集点组成。采集点检测大棚内某处温度,湿度,CO2浓度,土壤水分,光照五项参数。不同采集点将其数据传输到数据终端。数据终端监视各个采集点参数数值,若超出预设的阈值则启动控制环节控制参数。数据终端将数据上传到云端,用户可远程查看大棚内各项参数并调节阈值。 系统结构硬件图 硬件选择与设计 采集点硬件 主控芯片选择STM32F103,体积小IO口够功耗低。 温湿度传感器AM2301,温度范围-40℃ ~ 80℃,误差±0.3℃;湿度范围0% ~ 100%RH,误差±3%RH。 光照传感器MAX44009,测量范围0.045~188000lux,误差范围为最大值的15%。功耗极低。 土壤湿度传感器淘宝买的智能小车配套传感器,带了个AD模块。 二氧化碳传感器SGP30,测量范围400 ~ 1500ppm,误差±1ppm。需要注意400ppm就是0.04%,也就是正常大气中的CO2浓度,而农作物的光合作用曲线显示在较高的CO2浓度下光合速率更高,因此此传感器量程满足要求。 网络通信模块CC2530,选用zigbee网络进行通信。 zigbee优势主要有两个: 功耗低组网与拓展方便 供电这个是大问题,需要之后继续研究。 数据终端 主控芯片树莓派3B+,手上正好有一块吃灰,捡来发挥下余热。 树莓派对网络的支持比较好,还可以用python编程,方便之后发挥。 网络传输依然是CC2530与采集点通讯,wifi将数据传至云端。目前选用腾讯云来承载网站。 控制环节由于时间关系,这块估计用继电器来控制,可能无法做到太高精度。 温度加热灯和风扇。 光照灯和遮罩。 湿度风扇和水泵。 二氧化碳浓度风扇和储存的二氧化碳气体(干冰)。 写在最后目前这个方案还在最初的探索阶段,也只是定下了大体的方案,之后的细节还需要一步步敲定,存在继续更改的可能。下一步就要开始采购器件并实际操作了。 其实耗费功夫最大的还是可行性调查,这个有心思再写吧。 |
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