智能農(nóng)業(yè)試驗(yàn)報(bào)告

1、徐州工業(yè)學(xué)院智能農(nóng)業(yè)實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)校名：徐州工業(yè)學(xué)院學(xué)院：系物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學(xué)號(hào)：姓名：目錄智能農(nóng)業(yè)實(shí)驗(yàn)報(bào)告錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。傳感器模塊設(shè)計(jì)31傳感器模塊的現(xiàn)實(shí)情況32傳感器模塊硬彳系統(tǒng)結(jié)構(gòu)33傳感器系統(tǒng)硬彳詳細(xì)設(shè)計(jì)4控制模塊設(shè)計(jì)6智能農(nóng)業(yè)控制系統(tǒng)的主要內(nèi)容61 .智能農(nóng)業(yè)控制系統(tǒng)的主要特點(diǎn)72 .智能農(nóng)業(yè)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案73 .智能農(nóng)業(yè)控制系統(tǒng)的測(cè)試數(shù)據(jù)10安卓程序設(shè)計(jì)10設(shè)計(jì)摘要10系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)17調(diào)查分析17設(shè)計(jì)目標(biāo)17設(shè)計(jì)原則17傳感器模塊設(shè)計(jì)1傳感器模塊的現(xiàn)實(shí)情況隨著網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來(lái)和信息化要求的不斷提高，特別是Internet的不斷普及和Intranet在企業(yè)中日益增多，為此，將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技

2、術(shù)和智能傳感器技術(shù)相結(jié)合就有必要和可能。智能傳感器網(wǎng)絡(luò)概念由此而產(chǎn)生。智能傳感器網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)致力于研究智能傳感器的網(wǎng)絡(luò)通信功能，將傳感器技術(shù)，通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)融合，實(shí)現(xiàn)信息的采集、傳輸和處理真正統(tǒng)一和協(xié)同。本文研制了一種基于片上系統(tǒng)芯片的傳感器模塊軟硬件設(shè)計(jì)。2傳感器模塊硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)傳感器模塊(STIM)原理框圖如圖1所示，主要包括：變送器陣列模塊、信號(hào)調(diào)理模塊、多通道數(shù)據(jù)采集模塊、TEDS模塊及TII智能接口等部分。為了增強(qiáng)系統(tǒng)的集成度，設(shè)計(jì)采用了集成式的片上數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)ADuC812。傳感器的輸出信號(hào)經(jīng)調(diào)理模塊放大調(diào)理，輸入至ADuC812片內(nèi)的多通道ADC,ADC對(duì)相應(yīng)通道模數(shù)轉(zhuǎn)換后，

3、存儲(chǔ)于RAM中，然后通過(guò)TII智能接口將數(shù)據(jù)讀入NCAP。為了方便TEDS內(nèi)容的升級(jí)與更新，系統(tǒng)采用異步串行來(lái)下載電子數(shù)據(jù)表格至ADuC812的片內(nèi)Flasho此外，異步串行口還可用來(lái)下載和調(diào)試用戶程序，方便系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。3傳感器系統(tǒng)硬件詳細(xì)設(shè)計(jì)3.1 STIM傳感器前端信號(hào)采集電路設(shè)計(jì)溫度傳感器采用AD公司的AD590芯片實(shí)現(xiàn)的，它是單片集成兩端感溫電流源。其電路原理圖如圖2所示，其中R1=5.1KQ,R2=R3=10KQ,R4=2KQ,R5和R6分別選10K的電位器。AD590受溫度變化產(chǎn)生電流信號(hào)時(shí)，在電阻R1兩端產(chǎn)生電勢(shì)差，從而在運(yùn)放輸入端產(chǎn)生電壓信號(hào)，由加法電路進(jìn)行調(diào)節(jié)零點(diǎn)漂移；由運(yùn)放O

4、P07進(jìn)行比例放大，放大倍數(shù)由電位器R6調(diào)節(jié)，使測(cè)試溫度范圍在065C,輸出電壓相應(yīng)為02.5V。打葡傭/i,®j1H.為1-圖2傳感器前端信號(hào)采集電路原用i=-T/1一5Xr除L3.2 復(fù)位電路設(shè)計(jì)ADuC812需要外接POR（Power-onreset,上電復(fù)位）電路。上電復(fù)位電路在電源電壓低于2.5V時(shí)，要使RESET弓|腳保持高電平；而且，在電源電壓高于2.5V時(shí)，RESET引腳保持低電平至少10ms。在本模塊中采用專門的POR芯片ADM810設(shè)計(jì)的POR電路。ADM810是CMOS監(jiān)控電路芯片，能夠監(jiān)控電源電壓、電源故障和微處理器的工作狀態(tài)。復(fù)位信號(hào)RESET用于啟動(dòng)或重新

5、啟動(dòng)CPU,在上電期間只要電源電壓VCC大于1.0V,就能保證輸出高電平電壓。在VCC上升期間RESET保持高電平直到電源電壓升至復(fù)位門（4.65V）以上，在超過(guò)此門限后，內(nèi)部定時(shí)器大約再維持200ms后釋放RESET,使其返回低電平。無(wú)論何時(shí)，只要電源電壓降低到復(fù)位門限以下（即電源跌落），RESET弓|腳就會(huì)變高，如果在已經(jīng)開(kāi)始的復(fù)位脈沖期間出現(xiàn)電源跌落，復(fù)位脈沖至少再維持140ms。在掉電期間，一旦電源電壓VCC降到復(fù)位門限以下，只要VCC不比1.0V還低，就能使RESET維持高電平。3.3 TII接口模塊TII接口是硬件設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，該接口不是一種額外的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，而是連接NCAP和STIM

6、的接口，主要定義二者之間的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接，同步時(shí)鐘的短距離接口。TII是基于SPI協(xié)議的串口通信接口，其中DIN,DOUT,DCLK和NIOE完成通訊功能，NTRIG和NACK實(shí)現(xiàn)與STIM有關(guān)的通道讀寫、觸發(fā)和應(yīng)答，STIM使用NINT信號(hào)要求從NCAP得到服務(wù)，NCAP使用NSDET信號(hào)中測(cè)STIM模塊，實(shí)現(xiàn)STIM的即插即用。系統(tǒng)采用ADuC812的SPI總線和其它的I/O資源來(lái)模擬實(shí)現(xiàn)TII十線接口。連接示意圖如圖3所示。為了實(shí)現(xiàn)STIM模塊的熱插拔，需對(duì)TII接口的供電電源進(jìn)行處理，可以在STIM方面加入熱插拔保護(hù)電路，當(dāng)然也可以在NCAP方面加入保護(hù)電路。本系統(tǒng)在NCAP方面加入了保護(hù)

7、電路。PiSPI5/ADCS«5PJ.4PLCMNTUMLSOSiU.VTVM(KILOCK可油陪z氏卿鄢渾Iraniti(iiialivaiaiqCl)*1糕玲MACK。網(wǎng)中JKLK圖3gbgd(jq,coni隨著網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來(lái)和信息化要求的不斷提高，特別是Internet的不斷普及和Intranet在企業(yè)中日益增多，為此，將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和智能傳感器技術(shù)相結(jié)合就有必要和可能。智能傳感器網(wǎng)絡(luò)概念由此而產(chǎn)生。智能傳感器網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)致力于研究智能傳感器的網(wǎng)絡(luò)通信功能，將傳感器技術(shù)，通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)融合，實(shí)現(xiàn)信息的采集、傳輸和處理真正統(tǒng)一和協(xié)同。晟研制了一種基于片上系統(tǒng)芯片的傳麗莫塊軟

8、硬件設(shè)計(jì)。|控制模塊設(shè)計(jì)智能農(nóng)業(yè)控制系統(tǒng)的主要內(nèi)容隨著科技的發(fā)展，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)代化程度越來(lái)越高。采用科學(xué)的方法對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行智能化管理，準(zhǔn)確地對(duì)設(shè)施農(nóng)業(yè)中的各種環(huán)境參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控、獲取、控制和調(diào)整，能使農(nóng)作物處于最佳的生長(zhǎng)環(huán)境，使農(nóng)作物優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)1。目前，基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究比較多2,但對(duì)于智能農(nóng)業(yè)的研究相對(duì)較少，并且很多研究成果都不具有實(shí)際可操作性。設(shè)計(jì)一種基于ZigBee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的智能農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)，將ZigBee技術(shù)用于農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中對(duì)溫度、濕度、CO2濃度、光照度等環(huán)境因子進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳送給管理者，管理者通過(guò)計(jì)算機(jī)或智能手機(jī)的系統(tǒng)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，實(shí)

9、時(shí)地了解環(huán)境參數(shù)值。當(dāng)系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后，如果發(fā)現(xiàn)某一環(huán)境參數(shù)超出預(yù)設(shè)范圍，則會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)和信息來(lái)提示管理者，管理者可以直接通過(guò)計(jì)算機(jī)或手機(jī)發(fā)出控制命令，進(jìn)而控制加熱器、鼓風(fēng)機(jī)、水泵和遮陽(yáng)網(wǎng)等設(shè)備工作，同時(shí)采集環(huán)境參數(shù)，使環(huán)境參數(shù)達(dá)到適當(dāng)?shù)姆秶?，從而提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，降低人工勞動(dòng)量，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的智能化管理。1.智能農(nóng)業(yè)控制系統(tǒng)的主要特點(diǎn)短距離、低復(fù)雜度、低成本、低功耗、雙向無(wú)線通信技術(shù)，可在2.4GHz、868MHz和915MHz等3個(gè)免費(fèi)頻段上工作，并且最高傳輸速率分別可達(dá)250、20和40kb/s,其各自信道的帶寬也不同，分別設(shè)有16、1和10個(gè)信道，可靠傳輸距離為1075m,一般在30

10、m左右。耗電量在休眠狀態(tài)下僅為1Wo在短距離通信的情況下，其工作狀態(tài)的耗電量為30mW4。為了避免發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)的競(jìng)爭(zhēng)與沖突，聯(lián)盟在ZigBee的網(wǎng)絡(luò)層（NWK）制定了星型、樹(shù)型和網(wǎng)狀網(wǎng)3種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)5。每個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)最多可支持65000個(gè)節(jié)點(diǎn)。2 .智能農(nóng)業(yè)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案2.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)智能農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)由ZigBee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)、管理中心、終端控制設(shè)備3部分組成。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖如圖1。ZigBee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)通常由網(wǎng)關(guān)、路由節(jié)點(diǎn)和終端節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，網(wǎng)絡(luò)中通常只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)作為網(wǎng)關(guān)，它是網(wǎng)絡(luò)的核心，負(fù)責(zé)建立無(wú)線網(wǎng)絡(luò)；路由節(jié)點(diǎn)是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的無(wú)線收發(fā)器，它負(fù)責(zé)維護(hù)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)路徑和轉(zhuǎn)發(fā)通信，并

11、可以對(duì)傳感器進(jìn)行配置使其具有數(shù)據(jù)采集功能；終端節(jié)點(diǎn)與路由節(jié)點(diǎn)或網(wǎng)關(guān)建立連接，配置傳感器使其采集數(shù)據(jù)并配置控制設(shè)備。為了降低能量損耗和數(shù)據(jù)丟失，設(shè)計(jì)采用了樹(shù)型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)中路由節(jié)點(diǎn)和終端節(jié)點(diǎn)都配備了傳感器,對(duì)環(huán)境參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。部分終端節(jié)點(diǎn)配備了繼電器，對(duì)鼓風(fēng)機(jī)、水泵、加熱器和遮陽(yáng)網(wǎng)等設(shè)備進(jìn)行控制。管理中心的PC機(jī)或智能手機(jī)通過(guò)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)軟件對(duì)傳送來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理、存儲(chǔ)、顯示并判斷是否超過(guò)預(yù)警值，如果超過(guò)預(yù)警值報(bào)警并啟動(dòng)繼電器，使控制設(shè)備開(kāi)始工作，調(diào)整環(huán)境參數(shù)。終端控制設(shè)備主要是鼓風(fēng)機(jī)、水泵、加熱器和遮陽(yáng)網(wǎng)等設(shè)備。通過(guò)配備在部分終端節(jié)點(diǎn)的繼電器對(duì)其進(jìn)行控制，使其對(duì)環(huán)境參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

12、2.2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)2.2.1 無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì)無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)主要由供電模塊、無(wú)線通信模塊、串口模塊和終端節(jié)點(diǎn)模塊組成。供電模塊主要負(fù)責(zé)給各個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)提供電源。由于ZigBee具有低功耗的優(yōu)點(diǎn)，系統(tǒng)采用太陽(yáng)能電池和5V鋰電池供電。陽(yáng)光充足時(shí)采用太陽(yáng)能電池供電，陽(yáng)光不足時(shí)采用5V鋰電池供電，鋰電池供電可以持續(xù)使用6個(gè)月到兩年。通過(guò)AMS1117_3.3芯片可為系統(tǒng)提供3.3V的直流電壓；通過(guò)LM2585芯片可為傳感器提供524V的工作電壓。無(wú)線通信模塊主要以CC2430芯片為核心6,負(fù)責(zé)信息和數(shù)據(jù)的收發(fā)，并與其他節(jié)點(diǎn)進(jìn)行無(wú)線通信。CC2430是TI公司生產(chǎn)的一種包含了一顆小巧高效的805

13、1控制器和一個(gè)高性能2.4GHzDSSS(直接序列擴(kuò)頻)射頻收發(fā)器核心的芯片，它能滿足以ZigBee為基礎(chǔ)的2.4GHzISM頻段應(yīng)用。它使用一個(gè)8位低功耗、高性能的MCU(8051),具有32/64/128kB可編程閃存和8kB的RAM,還包含4個(gè)定時(shí)器、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、32kHz晶振的休眠模式定時(shí)器、掉電檢測(cè)電路、上電復(fù)位電路以及21個(gè)可編程I/O引腳等。CC2430進(jìn)行無(wú)線芯片的外圍電路非常簡(jiǎn)單，只需少量的外圍元器件就能實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的收發(fā)和處理,通信。串口模塊主要是網(wǎng)關(guān)，負(fù)責(zé)無(wú)線通信模塊和與PC機(jī)之間的通信。終端節(jié)點(diǎn)模塊主要是終端節(jié)點(diǎn)上配置的空氣溫度傳感器、土壤溫濕度傳感器、CO2濃度傳感器

14、和光照度傳感器以及部分終端節(jié)點(diǎn)上配置的繼電器，負(fù)責(zé)采集環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)和控制加熱器、水泵、鼓風(fēng)機(jī)和遮陽(yáng)網(wǎng)等設(shè)備。2.2.2 CC2430與傳感器的連接方式結(jié)合CC2430芯片自身強(qiáng)大的功能特性7和系統(tǒng)對(duì)低功耗、高精度、高可靠性和低成本的要求，溫度傳感器選用DS18B20、溫濕度傳感器選用SHT11、CO2濃度傳感器選用B-530、光照度傳感器選用TBQ-6。CC2430芯片與傳感器的連接電路如圖3。2.2.3繼電器的驅(qū)動(dòng)電路加熱器、水泵、鼓風(fēng)機(jī)和遮陽(yáng)網(wǎng)等設(shè)備的工作狀態(tài)都是通過(guò)繼電器進(jìn)行控制的。由于CC2430輸出的電平值較低，在CC2430和繼電器之間要加驅(qū)動(dòng)電路。CC2430輸出的控制信號(hào)給驅(qū)動(dòng)

15、電路發(fā)送控制命令，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路來(lái)控制繼電器中電磁線圈的斷開(kāi)與閉合，從而控制加熱器、水泵、鼓風(fēng)機(jī)和遮陽(yáng)網(wǎng)等設(shè)備的工作狀態(tài)。繼電器的驅(qū)動(dòng)電路如圖4。當(dāng)CC2430輸出高電平時(shí)，三極管處于導(dǎo)通狀態(tài)，繼電器線圈閉合，電路導(dǎo)通，控制設(shè)備開(kāi)始工作。當(dāng)CC2430輸出低電平時(shí)，三極管處于截止?fàn)顟B(tài)，繼電器線圈斷開(kāi)，電路斷開(kāi)，控制設(shè)備停止工作。2.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)2.3.1 管理中心軟件設(shè)計(jì)管理中心系統(tǒng)軟件是采用微軟公司開(kāi)發(fā)的VisualBasic.NET開(kāi)發(fā)工具進(jìn)行設(shè)計(jì)的，對(duì)節(jié)點(diǎn)采集來(lái)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行統(tǒng)一管理。在管理中心可通過(guò)設(shè)計(jì)的軟件界面查詢到任何一個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)的位置以及實(shí)時(shí)環(huán)境參數(shù)值和歷史數(shù)據(jù)，并

16、且軟件會(huì)自動(dòng)對(duì)傳來(lái)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)的環(huán)境參數(shù)值進(jìn)行比較，如果超過(guò)預(yù)設(shè)的環(huán)境參數(shù)值，則會(huì)報(bào)警并發(fā)送消息提醒管理者，同時(shí)發(fā)出信號(hào)對(duì)終端設(shè)備進(jìn)行控制，自動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)境參數(shù)值。2.3.2 無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)的主要功能是數(shù)據(jù)采集、網(wǎng)絡(luò)連接、保持與鄰近節(jié)點(diǎn)間的通信、檢測(cè)鏈路狀態(tài)和擔(dān)當(dāng)部分路由功能。為了降低系統(tǒng)功耗，可采用定時(shí)采集數(shù)據(jù)的方式。在傳感器節(jié)點(diǎn)設(shè)置斷點(diǎn)，間歇性采集和發(fā)送數(shù)據(jù)，每完成一次數(shù)據(jù)采集和發(fā)送后進(jìn)入一段休眠狀態(tài)，直到下次中斷到來(lái)喚醒休眠狀態(tài)，進(jìn)入工作狀態(tài)。3 .智能農(nóng)業(yè)控制系統(tǒng)的測(cè)試數(shù)據(jù)啟動(dòng)后顯示各節(jié)點(diǎn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存，以便分析研究。通過(guò)設(shè)置按鍵可對(duì)系統(tǒng)各環(huán)境參

17、數(shù)初始值進(jìn)行修改、設(shè)定。當(dāng)環(huán)境參數(shù)值超過(guò)預(yù)設(shè)范圍，界面進(jìn)行顯示，報(bào)警裝置開(kāi)始工作，提醒工作人員做出相應(yīng)的處理，并啟動(dòng)終端控制設(shè)備對(duì)環(huán)境參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)安卓程序設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)摘要基于STM32以及Android智能手機(jī)APP,實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)易農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)大棚的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)中通過(guò)STM32和無(wú)線傳感器聲品網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，提出并設(shè)計(jì)了一種通過(guò)對(duì)大棚內(nèi)農(nóng)作物生長(zhǎng)的環(huán)境信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和調(diào)控的系統(tǒng)，在控制設(shè)備的干預(yù)下，為農(nóng)作物的生長(zhǎng)創(chuàng)造最適宜其生長(zhǎng)的環(huán)境的設(shè)計(jì)。1系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)分為硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩大部分。硬件部分包括STM32單片機(jī)與各傳感器成品模塊的硬件電路設(shè)計(jì)；軟件設(shè)計(jì)包括STM32單片機(jī)的程序開(kāi)發(fā)，以及Andr

18、oid智能手機(jī)上的APP的開(kāi)發(fā)。設(shè)計(jì)的總體框圖如圖1所示。1.1 硬件的選型和設(shè)計(jì)物聯(lián)網(wǎng)大棚的環(huán)境節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)采用性價(jià)比較高的STM32F103系列單片機(jī)做為微控制器，環(huán)境監(jiān)測(cè)傳感器產(chǎn)品和控制設(shè)備通過(guò)GPIO口、I2C引腳等接口與STM32單片機(jī)相連；同時(shí)，STM32單片機(jī)通過(guò)串行口和WiFi模塊相連，并通過(guò)TCP/IP協(xié)議與智能手機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)大棚內(nèi)傳感器產(chǎn)品信息的采集和對(duì)大棚內(nèi)各設(shè)備狀態(tài)的控制。1.1.1 設(shè)計(jì)中采用的傳感器產(chǎn)熱1、DHT22一體化溫濕度傳感器產(chǎn)品DHT22濕敏電容數(shù)字溫濕度模塊是一款含有己校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出的溫濕度復(fù)合傳感器I聲品兒該產(chǎn)品具有超低能耗、超快響應(yīng)、抗干

19、擾能力強(qiáng)、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)。2、光照強(qiáng)度模塊電路該設(shè)計(jì)中采用的是較為常用的BH1750FVI光照強(qiáng)度檢測(cè)模塊。其工作溫度范圍也較廣，為-45C至+85C,能夠滿足一般工業(yè)生產(chǎn)的條件。同時(shí)也具有較高的靈敏的和精確度。此模塊采用I2C協(xié)議與單片機(jī)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。其可以檢測(cè)到的光照強(qiáng)度范圍為165535Lux3、土壤濕度傳感器聲品土壤濕度傳感器產(chǎn)品又名土壤水分傳感器產(chǎn)品,土壤含水量傳感器產(chǎn)品。土壤濕度傳感器產(chǎn)品由不銹鋼探針和防水探頭構(gòu)成，可長(zhǎng)期埋設(shè)于土壤和堤壩內(nèi)使用，對(duì)表層和深層土壤進(jìn)行埔情的定點(diǎn)監(jiān)測(cè)和在線測(cè)量。與數(shù)據(jù)采集器配合使用，可作為水分定點(diǎn)監(jiān)測(cè)或移動(dòng)測(cè)量的工具測(cè)量土壤容積含水量，主要用于土壤

20、埔情檢測(cè)以及農(nóng)業(yè)灌溉和林業(yè)防護(hù)。以上三種傳感器產(chǎn)用是本設(shè)計(jì)中將要用到的傳感器產(chǎn)品（他們主要采集周圍環(huán)境中實(shí)時(shí)變化的溫濕度、光照強(qiáng)和土壤的濕度等農(nóng)作物生長(zhǎng)的環(huán)境信息。1.1.2 通信相關(guān)電路為了解決硬件與軟件的通信以及攝像頭采集數(shù)據(jù)的傳輸，設(shè)計(jì)中選用了ESP8266WiFi模塊。該模塊是一款串口轉(zhuǎn)WiFi模塊，他能夠?qū)纹瑱C(jī)的串口通信協(xié)議轉(zhuǎn)換成TCP/IP協(xié)議，為單片機(jī)接入網(wǎng)絡(luò)提供了可能。又因?yàn)槠涑杀镜?、使用?jiǎn)便、組網(wǎng)方便、易于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)交互，因此在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用設(shè)計(jì)中，被廣泛采納使用。1.1.3 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)大棚簡(jiǎn)易模型圖在本設(shè)計(jì)中STM32F103用作核心控制器，用來(lái)對(duì)DHT22、BH1750F

21、VI和土壤濕度傳感器戶品的信息采集與處理，并控制WiFi模塊收發(fā)工作有序的進(jìn)行。在設(shè)計(jì)中起到至關(guān)重要的作用。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)大棚簡(jiǎn)易模型如圖2所示。1.2 Android客戶端APP程序設(shè)計(jì)Android客戶端應(yīng)用程序作為本農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)大棚系統(tǒng)所使用的手機(jī)客戶端。Android終端程序初步設(shè)計(jì)總共有1個(gè)主頁(yè)面和3個(gè)子界面。3個(gè)子界面包括環(huán)境信息控制界面、光照強(qiáng)度控制界面和監(jiān)控?cái)z像頭選擇界面?，F(xiàn)對(duì)此APP的子界面及其部分代碼進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。1、主頁(yè)面打開(kāi)應(yīng)用程序即可進(jìn)入到主頁(yè)面，如圖3所示。在主界面上設(shè)置有3個(gè)觸摸按鍵，當(dāng)點(diǎn)擊這三個(gè)不同的觸摸按鈕時(shí)，會(huì)觸發(fā)不同的監(jiān)聽(tīng)事件，從而調(diào)用相關(guān)函數(shù)，轉(zhuǎn)入對(duì)應(yīng)的子頁(yè)面

22、當(dāng)中去。2、“環(huán)境信息”子頁(yè)面制子界面設(shè)備控制子面如圖5所示。界面環(huán)境搭建主要通過(guò)在lightcontrol.xml文件中，用代碼對(duì)文件進(jìn)行布局。使用LinearLayout對(duì)界面進(jìn)行整體布局，其中使用ImageButton對(duì)界面中的圖片按鈕進(jìn)行基本定義。具體對(duì)主界面按鈕的控制則由LightControl類完成，該類繼承自Activity,通過(guò)重載父類的onCreate()方法實(shí)現(xiàn)對(duì)lightcontrol.xml中各控件的操作，然后分別對(duì)其中的ImageButton按鈕注冊(cè)監(jiān)聽(tīng)事件，即可觸發(fā)相對(duì)應(yīng)的監(jiān)聽(tīng)事件，實(shí)現(xiàn)手機(jī)上兩張燈的開(kāi)關(guān)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，并通過(guò)藍(lán)牙發(fā)出對(duì)應(yīng)信號(hào)，用來(lái)對(duì)遠(yuǎn)程的電燈進(jìn)行開(kāi)關(guān)操

23、作中國(guó)或晟回O.OOK/ti*卑楠G31533 1號(hào)服像頭麻：一楮味格桃口上次檜查歸同：233年5月空號(hào) 2號(hào)攝像頭匕I也4一號(hào)四槽旗U上次憐上時(shí)間.1013520，3號(hào)耀頭Af.,lfifing椅太廳上次檢充時(shí)間;2Q13庠兩29號(hào) "鑄猴像頭盤抄地口:一柏電牌_L/枇苫時(shí)向劉】2年5月3口號(hào)6喀控點(diǎn)選掙界而4、視頻監(jiān)控頁(yè)面點(diǎn)擊主頁(yè)面中的“視頻監(jiān)控”按鈕，將進(jìn)入圖6監(jiān)控點(diǎn)選擇頁(yè)面5、選擇其中某一監(jiān)控點(diǎn)，系統(tǒng)將跳轉(zhuǎn)至圖7監(jiān)控點(diǎn)界面。電子產(chǎn)品世界6、在監(jiān)控點(diǎn)界面單擊手機(jī)菜單鍵，將出現(xiàn)圖8所示Menu菜單欄。在該菜單欄中，支持拍照、3連拍、查看溫濕度信息和清除溫濕度信息功能，其中拍照后的照片以“xx銀xx月xx