農(nóng)業(yè)智能巡檢小車

農(nóng)業(yè)智能巡檢小車摘要在傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，用人工進(jìn)行的巡檢方法所存在的巡檢效率低下、數(shù)據(jù)獲取及傳遞過程繁瑣、效率低下等問題，從而設(shè)計了一種新型的農(nóng)業(yè)智慧巡檢小車，它可以利用數(shù)據(jù)收集單元及微型小氣象傳感器，來對周邊的環(huán)境進(jìn)行實時獲取，從而可以在全晝夜、全時間段內(nèi)完成對周邊的各種情況進(jìn)行檢測。智能化的農(nóng)業(yè)巡檢小車，能夠完成農(nóng)作物種植的全過程自動操作。在系統(tǒng)的設(shè)計中，系統(tǒng)的控制系統(tǒng)以STM32為主要控制中心，并以直流電動機(jī)為驅(qū)動系統(tǒng)。利用ESP8266無線通訊模塊將車子與網(wǎng)絡(luò)相連接，并建立一個手機(jī)app，在用戶登錄app后，可以在按鈕上點擊，然后車子就會根據(jù)路線自動移動到一個地方，如果檢測到目前的濕度與設(shè)定值不符則啟動水泵進(jìn)行灌溉，光線強度與設(shè)置值不符則小車燈泡開啟亮起進(jìn)行田間補光，就車上車上還有一個攝像機(jī)，方便工作人員查看現(xiàn)場實時情況。通過以上研究，可以有效地提升農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量，緩解農(nóng)戶勞動量，減少農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)費用，增強農(nóng)產(chǎn)品的可持續(xù)發(fā)展能力。關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)機(jī)器人；STM32單片機(jī)；ESP8266模塊第5章系統(tǒng)的安裝與調(diào)試5.1軟硬件調(diào)試在MDK的基礎(chǔ)上，用C程序進(jìn)行了軟件的構(gòu)建和開發(fā)。在硬件電路的設(shè)計制造流程中，每一位電子設(shè)計師都需要掌握的最基本的技能就是電路的焊接技巧，在進(jìn)行焊接的時候，往往會面臨著怎樣才能牢固的連接線路，并且不出現(xiàn)虛焊的現(xiàn)象。要想正確地應(yīng)用所述的敏感部件，就必須要對所述敏感部件進(jìn)行研究，并通過對所述敏感部件的研究，來設(shè)計出一種合適的電路來對所述敏感部件進(jìn)行驅(qū)動。在編寫代碼的實踐過程中，要對工作展開一種更加合理、更加高效的方式。在使用了一種方法之后，要給一個用于包裝的應(yīng)用軟件留下一個界面，這樣就可以減少了很多的重復(fù)工作，同時還可以增強了代碼的可讀性和復(fù)用性，為之后的改進(jìn)和提升留下了一定的余地。所以，本系統(tǒng)必須同時兼顧軟件和硬件兩個方面。在進(jìn)行硬件設(shè)計時，必須充分考慮到各線路之間的EMI。在系統(tǒng)的軟件設(shè)計中，首先要對系統(tǒng)的各個性能參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)的計算和計算。只有在這種情況下，他的產(chǎn)品才能更好地發(fā)揮作用。在具體的實施路徑中，將較大的問題分解為若干個小問題，分別進(jìn)行獨立的研究，尋找相應(yīng)的解答。首先，要明確所要實現(xiàn)的主控制單元，再對分解出來的部件進(jìn)行需求，從而選擇出能夠?qū)崿F(xiàn)某些部件的電路。然后，在對特定的設(shè)備進(jìn)行確認(rèn)之后，就可以極大地減少在研發(fā)期間，因替換設(shè)備而產(chǎn)生的浪費。在主程序中，將所設(shè)計的軟件系統(tǒng)架構(gòu)完善，這是一種非常合理的做法，在最終的包裝測試中，對每一個傳感器電路都進(jìn)行了測試，并將測試成功的軟件進(jìn)行打包，并在主程序中進(jìn)行使用。這樣的方法可以減少程序中的程序間的偶合度，并增加程序中不同函數(shù)的可用度。通過對系統(tǒng)的函數(shù)進(jìn)行分析，使系統(tǒng)的穩(wěn)定性得到了極大的提升，并為以后的維修和升級提供了方便。5.2硬件運行測試5.2.1WIFI模塊測試智能農(nóng)業(yè)小車系統(tǒng)接通電源上電后，系統(tǒng)所有功能模塊運行正常，無報警現(xiàn)象，LED燈正常的閃爍，打開手機(jī)WIFI，找到手機(jī)上CX開頭的網(wǎng)絡(luò)，點擊連接，然后打開手機(jī)上APP，發(fā)現(xiàn)手機(jī)能夠正常連接到網(wǎng)絡(luò)。手機(jī)APP上可以實現(xiàn)小車的前進(jìn)，后退，左轉(zhuǎn)以及右轉(zhuǎn)的功能，連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)置以及手機(jī)APP如下圖5-2所示。圖5.2WIFI模塊測試界面5.2.2傳感器監(jiān)測功能調(diào)試本系統(tǒng)可以實現(xiàn)溫度，濕度以及光照強度的監(jiān)測，將設(shè)備聯(lián)網(wǎng)之后，打開設(shè)備進(jìn)入正常工作狀態(tài)，打開手機(jī)APP，發(fā)現(xiàn)手機(jī)APP上顯示當(dāng)前的監(jiān)測到的值，如下圖如5-3所示，可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)前溫度為14℃，濕度為28%,光照強度為12%,通過查詢天氣預(yù)報基本上能夠滿足測試的精度，如下圖5-3所示。圖5.3傳感器測試界面5.2.3澆水模式功能調(diào)試澆水控制模式處于一直開啟狀態(tài)，通過手機(jī)設(shè)置濕度的上下限，單片機(jī)由濕度傳感器測得空氣的實時濕度與設(shè)定的濕度上下限進(jìn)行比較，當(dāng)濕度低于設(shè)定的濕度下限時，啟動水泵澆水，當(dāng)濕度高于設(shè)定的濕度上限時停止?jié)菜?。濕度控制模式調(diào)試過程在手機(jī)APP上顯示。5.2.4攝像頭功能調(diào)試打開手機(jī)端攝像頭軟件，可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)前攝像頭的實時畫面被傳送過來，攝像頭模塊調(diào)試如圖5-4所示。圖5.4攝像頭測試界面5.3出現(xiàn)的問題及解決的辦法在智能農(nóng)業(yè)小車系統(tǒng)制作過程中遇到了一些以前沒有遇到的問題，經(jīng)過與同學(xué)溝通和咨詢老師這些問題得以解決。1.由于WIFI模塊引腳較多，焊接容易出現(xiàn)兩個引腳連在一起的現(xiàn)象，導(dǎo)致WIFI模塊無法正常工作。焊接功底好的同學(xué)教給我密集焊接的方法，最后在多次實踐終于焊接成功。2.在進(jìn)行PCB電路板繪制時，由于自己對軟件的不熟悉，導(dǎo)致很多元器件的封裝無法進(jìn)行。在網(wǎng)上搜索相關(guān)教學(xué)視頻后，經(jīng)過多次的操作，對于元器件的封裝滿滿熟悉，最后成功將智能農(nóng)業(yè)小車系統(tǒng)的PCB電路板繪制出來。第6章總結(jié)6.1總結(jié)本課題以STM32單片機(jī)為控制器，采用電機(jī)驅(qū)動技術(shù)，驅(qū)動機(jī)器人運行，采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)一種農(nóng)業(yè)智能巡檢機(jī)器人，可以實現(xiàn)農(nóng)業(yè)養(yǎng)護(hù)巡檢的自動化控制。本設(shè)計的主要硬件模塊包括主控模塊，電機(jī)驅(qū)動模塊，物聯(lián)網(wǎng)模塊，自動澆花模塊，視頻模塊。同時還需要設(shè)計軟件模塊，軟件模塊包括云平臺的設(shè)計，手機(jī)APP的編寫。通過上述模塊的組合，可以實現(xiàn)送餐的自動化控制。硬件部分主控核心采用STM32單片機(jī)，采用直流電機(jī)作為小車底盤驅(qū)動形式。使用esp8266wifi模塊將小車接入互聯(lián)網(wǎng)。使用攝像頭拍攝小車前面的狀態(tài)，使用手機(jī)APP觀察攝像頭的數(shù)據(jù)，當(dāng)監(jiān)測到光照，溫度濕度與設(shè)定的值不一樣的時候，采用水泵進(jìn)行澆水。6.2展望這篇文章只是對其中的一小部分進(jìn)行了解答，而非全部。在此次的控制系統(tǒng)制造的過程中，仍有許多的問題需要進(jìn)一步的完善，比如，在電路板的設(shè)計與制造方面，還可以進(jìn)一步的完善，不能更好的解決如何處理各元件之間的干擾問題，如何提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性，如何提升數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度，這些都是本次控制系統(tǒng)的設(shè)計中需要進(jìn)行進(jìn)一步的研究的問題，而本文的工作屬于較為淺薄的范疇?？梢韵氲?，從一個好的控制系統(tǒng)被發(fā)明出來，到被人承認(rèn)，它都是一個在這個過程中，不斷地去尋找問題并去解決問題，在這個循環(huán)中，在未來的發(fā)展中，一定會有更好的控制系統(tǒng)出現(xiàn)。

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