FastBond3基础部分-基于智能花园监测和控制系统的创意设计
该项目使用了ESP32-C6-DEVKITM-1-N4 (Espressif Systems),实现了土壤监测和灌溉控制的设计,它的主要功能为:通过监测土壤湿度、环境温度和湿度,系统可以自动控制灌溉设备,确保植物获得适量的水分。
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传感器
无线通信
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Etree
更新2024-07-08
北京理工大学
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一.创意方案介绍

智能花园监测和控制系统旨在通过现代传感器技术和无线通信技术,实现对花园环境的实时监测和自动控制。这个项目使用ESP32-C6、STM8S、NRF52840和其他传感器模块,创建一个智能花园监测和控制系统。该系统可以监测土壤湿度、环境温度和湿度,并根据这些数据自动控制灌溉系统,确保植物获得适量的水分。通过将数据发送到云端进行分析和监控,用户可以随时随地了解花园的状况,并进行远程控制。

二.方案框图和介绍

方案框图:

image.png

1.硬件连接:
将EARTH MOISTURE UNIT连接到ESP32-C6的模拟输入端口,用于监测土壤湿度。
将DHT22温湿度传感器连接到ESP32-C6的数字输入端口,用于监测环境温度和湿度。
使用NRF52840-DONGLE作为无线通信模块,将数据发送到云端。
使用STM8SVLDISCOVERY和LPC845-BRK作为辅助开发板,进行数据处理和显示。
将继电器模块连接到ESP32-C6,用于控制水泵的开关。
使用面包板和跳线连接电源适配器,为整个系统供电。

2.编程:
使用C/C++编写代码,读取土壤湿度传感器和温湿度传感器的数据。
编写代码,通过NRF52840-DONGLE将数据发送到云端。
编写代码,在STM8SVLDISCOVERY和LPC845-BRK上显示数据。
编写代码,控制继电器模块,根据土壤湿度自动开启或关闭水泵。
可以使用MQTT协议进行数据传输和云端通信。

三.元器件介绍

1.ESP32-C6-DEVKITM-1-N4 (Espressif Systems)

功能:作为系统的主控单元,负责读取传感器数据、处理数据并控制继电器模块。

特点:支持Wi-Fi和蓝牙通信,具有强大的处理能力和低功耗特性。

2.EARTH MOISTURE UNIT (M5Stack Technology Co., Ltd.)

功能:用于监测土壤湿度,提供实时的土壤湿度数据。

特点:高灵敏度和稳定性,适用于各种土壤环境。

3.DHT22 温湿度传感器

功能:用于监测环境温度和湿度,提供实时的温湿度数据。

特点:高精度和稳定性,适用于各种环境条件。

4.NRF52840-DONGLE (Nordic Semiconductor ASA)

功能:作为无线通信模块,将数据发送到云端进行分析和监控。

特点:支持蓝牙5.0和低功耗蓝牙通信,具有高数据传输速率和低功耗特性。

5.STM8SVLDISCOVERY (STMicroelectronics)

功能:用于数据处理和显示,辅助主控单元进行数据处理。

特点:低功耗、高性能的8位微控制器,适用于各种嵌入式应用。

6.LPC845-BRK (NXP USA Inc.)

功能:用于数据处理和显示,辅助主控单元进行数据处理。

特点:基于ARM Cortex-M0+内核的微控制器,具有高性能和低功耗特性。

7.TP4056 锂电池充电模块

功能:用于管理系统的电源,确保系统稳定运行。

特点:支持锂电池充电管理,具有过充保护和过放保护功能。

8.继电器模块

功能:用于控制水泵的开关,根据土壤湿度自动开启或关闭水泵。

特点:高可靠性和稳定性,适用于各种控制应用。

9.水泵

功能:用于灌溉系统,根据继电器模块的控制进行灌溉。

特点:高效能和低功耗,适用于各种灌溉需求。

四.心得体会

这个项目不仅展示了现代技术在农业和园艺管理中的应用潜力,还强调了自动化和远程监控对提高生产效率和资源利用的重要性。通过实时数据收集和智能控制,用户能够更有效地管理花园,减少资源浪费并提升植物生长的质量和数量。未来,随着物联网技术的进一步发展,这样的智能系统有望在更广泛的农业和园艺领域中得到推广和应用。


团队介绍
北京理工大学-蒋亚轩
团队成员
Etree
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