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基于微信的蔬菜温室大棚环境监测系统设计

来源:时间:2025-04-21 21:50:49

本文以STC89C52單片機為主控製器,基于境监计應用溫濕度傳感器、微信土壤傳感器、菜温测系光照強度傳感器以及Wifi模塊等外圍設備。棚环通過傳感器測量溫室大棚中的统设室內環境參數,並與預設值進行比較,基于境监计實時監測溫室大棚中的微信各個環境參數。若當前值與預設值比較,菜温测系當前值沒有在預設值的棚环範圍內,則蜂鳴器報警,统设LED燈閃爍,基于境监计並且外圍設備自動打開,微信進行相應的菜温测系工作。同時網絡平台監測環境參數,棚环當環境參數發生變換的统设時候,可實現網絡平台對於外圍設備的啟停工作;最後,通過硬件設計和軟件編程,實現了基於微信平台的溫室大棚監測係統設計,達到預期效果。 

 引言

傳統的溫室大棚的監測方式一般為人工監測方式,一般使用放置在大棚內的溫度計目測度數,會產生讀數誤差,再通過人工記錄對比規定適宜環境值。與人工監測控製相比較,溫室大棚智能監測係統可以讓農作物能夠大大減少對自然條件的依賴,使農作物克服環境氣候的限製,在截然不同的地理環境下產出豐碩的果實。目前,隨著智能手機的流行,越多的人喜歡用手機作為控製端,實時的監測生物生長的溫室大棚,尤其是偏遠山村,構建一個工控機進行溫室大棚智能控製係統成本太高,為了降低成本,使每戶都能夠使用起溫室大棚智能監測係統,故應用了網絡平台進行控製,即引用了微信平台方式進行實時的環境監測。

1 係統總體方案設計

此設計將使用 STC89C52 型單片機為核心主控器,通過LCD1602 工業型液晶顯示器實時地顯示數值。使用 DHT11 溫濕度傳感器實時采集大棚內的溫度和濕度,通過按鍵設定溫度的適宜參數,溫度上限報警參數和溫度下線報警參數,同樣可以通過按鍵設置濕度的適宜參數,濕度上限報警參數和濕度下限報警參數。

LCD1602 顯示器能夠顯示出溫度數值和濕度數值。使用 YL-69 土壤濕度傳感器實時監測土壤中水分含量,避免農作物缺少必要的水分,同樣可以通過按鍵設置土壤濕度的適宜參數,土壤濕度上限報警參數和土壤濕度下限報警參數。當超過這些設定參數值時,會有報警 LED 燈閃爍和警示蜂鳴器嘯叫。之後驅動外圍設備工作,進行排風以降低溫度。總體設計框圖如圖 1 所示。

2 係統軟硬件電路設計

2.1 係統硬件電路設計

總結硬件電路結構設計,分別使用了 DHT11 溫濕度傳感器,光照傳感器,YL-69 土壤濕度傳感器,按鍵電路,蜂鳴器電路,通過模塊的組合來實現對大棚環境的監測。

首先使用溫濕度傳感器對大棚內溫度和濕度進行整體監測,同時使用光照傳感器監測當前大棚內部的整體光照情況是否合格達到標準,使用紮根於土壤中的 YL-69 土壤濕度傳感器模塊監測土壤中水分含量是否合格達到標準,傳送數據值單片機,通過 LCD 顯示設備,實時顯示出當前溫度數值,實時顯示出當前濕度數值,可以通過相應按鍵調整適合於農作物的適當上下閾值,在單片機內部與預設值進行數據比對,倘若發生數值超過限定範圍就發生蜂鳴器報警以及 LED 燈報警。通過以上硬件模塊的搭配與組合構建出了一套溫室大棚檢測係統的硬件電路部分,其搭配合理結構完善,為軟件設計提供了完備的硬件基礎。

2.2 係統程序設計

溫室大棚智能監測係統的軟件設計部分是主要由單片機發出指令對溫濕度傳感器、土壤濕度傳感器、光照傳感器模塊進行操作命令,使其正常運行,同時溫濕度傳感器模塊對溫室大棚內的溫度和濕度進行監測,將監測到的溫度和濕度參數數據傳輸至單片機和預設值進行比對校驗,當監測到的數值不在預設值範圍內時,觸發蜂鳴器報警方式,並將數值實時顯示在顯示屏上。

3 調試

網絡平台主要設計實現了應用微信平台實現網絡平台調試,以便於農戶可以不用去溫室大棚查看環境參數值,便可以輕鬆的通過手機查看環境參數的變化值,並通過手機進行外圍設備的啟停工作。調試過程 :首先,打開微信公眾號,顯示出當前的實時溫度濕度數值和繼電器吸合狀態,微信公眾號顯示實時數值如圖 2 所示 ;其次,當環境參數發生變化的時候,網絡平台可以進行報警,報警界麵如圖 3 所示 ;最後,可以應用網絡平台進行外圍設備的啟停控製,已達到溫室大棚需求的環境參數值。

4 總結

整個係統設計是將單片機作為核心控製器,在智能溫室內部采用溫濕度傳感器測量溫度和濕度,采用光照監測傳感器測量光照值,采用土壤濕度傳感器監測土壤中的水分含量,將實時數據與設定的相應上下閾值進行對比,當超出設定範圍時,觸發蜂鳴器報警係統。

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