项目介绍
Arduino uno R3开发板,DHT11温湿度传感器、SGP30气体传感器、OLED显示屏、HM-10蓝牙模块、土壤湿度传感器、抽水泵、迷你加湿器、5V1路继电器、ULN2003继电器、步进电机、直流电机等。
2.系统硬件电路设计
系统硬件电路主要由以下部分组成:
(1)核心控制器Arduino uno R3:实现信息的处理与控制。
(2)温湿度传感器:实现所处环境的温湿度数据采集。
(3)土壤湿度传感器:设置土壤湿度阈值并监测土壤湿度。
(4)SGP30:实现二氧化碳浓度含量和空气质量数据采集。
(5)水泵继电器:实现土壤湿度超出阈值后自动改变土壤湿度,使土壤湿度维持在阈值内。
(6)加湿器继电器和风扇继电器:实现降温降湿设备的打开和关闭。
(7)OLED:实现监测获得的数据的显示。
3.系统软件设计
以Arduino IDE、Intellij IDEA和Android Studio为开发平台,进行系统下位机程序、服务器程序和手机端APP程序设计,具体功能模块如下:
(1)下位机程序
信息采集模块:获取某时刻土壤的湿度、所处环境的温度、湿度、二氧化碳浓度含量和空气质量的实时数据。
OLED显示模块:实现土壤当前湿度值、所处环境的温度、湿度、二氧化碳浓度含量和空气质量的显示。
数据存储模块:实现土壤湿度阈值的存储。
蓝牙模块:实现服务器与下位机的通信。
控制模块:自动实现加湿器、抽水泵设备的打开与关闭。
(2)服务器程序
通信模块:实现服务器与下位机、服务器与手机APP的通信。
数据收集模块:收集下位机传输给服务器的下位机采集到的数据。
数据保存模块:保存下位机传输的历史数据。
管理员模块:实现对用户的管理和发送或删除公告。
(3)手机端APP程序
通信模块:实现手机APP与下位机的通信。
信息调整模块:实现土壤湿度阈值的设定。
控制模块:打开或者关闭风扇和窗户设备。
数据分析模块:根据服务器传输的数据分析蔬菜大棚的土壤和环境。
历史数据模块:显示服务器传输的历史数据。
实时数据显示模块:显示服务器传输给手机APP的数据。
登录和注册模块:实现用户的登录和注册。
