毕业设计(1)基于MicroPython的大棚监测控制系统的程序设计与模型设计

智慧农业就是将物联网技术运用到传统农业中去，运用传感器和软件通过移动平台或者电脑平台对农业生产进行控制，使传统农业更具有“智慧”。除了精准感知、控制与决策管理外，从广泛意义上讲，智慧农业还包括农业电子商务、食品溯源防伪、农业休闲旅游、农业信息服务等方面的内容。

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智慧农业是农业生产的高级阶段，是集新兴的互联网、移动互联网、云计算和物联网技术为一体，依托部署在农业生产现场的各种传感节点（环境温湿度、土壤水分、二氧化碳、图像等）和无线通信网络实现农业生产环境的智能感知、智能预警、智能决策、智能分析、专家在线指导，为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策。

本次实验以大棚监测控制系统为目标，使用TPYBoardv102开发板、各种传感器、电机等，实现一个智能大棚监测控制系统的基础模型。

系统主要的技术特点：

监控功能系统：根据各类传感器来获取植物生长的环境信息，如监测土壤水分、空气温度、空气湿度、光照强度等参数（大家可根据自己的需求，增加其他参数，如二氧化塘、土壤温度等）。

自动控制系统：TPYBoardv102开发板作为主控模块，负责各个环境信息的收集与汇总，并根据以上各类信息的反馈对农业大棚内进行自动灌溉、自动降温、自动卷遮光罩等自动控制。

所需器件

 

实物图：（部分主要器件）

 

程序设计

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（1）获取温湿度数据，当温度高于阈值时，触发继电器，打开排风扇，反之关闭；
（2）获取土壤湿度数据，当湿度低于土壤湿度检测模块的阈值时，土壤湿度检测模块的OUT引脚会输出高电平，这时触发继电器，启动水泵进行灌溉；
（3）获取光照强度数据，当光照强度高于阈值时，触发步进电机，卷起遮光罩，反之盖上。

实物连接

先连接电源部分。电源部分主要涉及到降压模块和按键开关。先用万用表，找出按键开关中哪两个引脚是按下导通，弹起不导通的。这里，我们假设为引脚A和引脚B。

 

各类器件没有固定，看起来有点乱。接下来，用热熔胶把器件整齐的固定在洞洞板上。

 

本次我用步进电机来模块遮光罩的卷起和放开。为了能明显的看到步进电机的转动效果，我在步进电机上粘了一个塑料小风扇。

 

还有一处地方，就是降压模块的OUT输出电源要接到开发板上，用于给其供电。整体效果如下图：

 

程序调试

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接线完毕后，就要将最重要的程序放到开发板上。首先，通过USB数据线将开发板接入电脑，电脑上会出现一个类似U盘的可移动设备，名称为【TPYBFLASH】，把程序拷贝到里面即可。

注意：操作开发板磁盘时，板载的红色LED会亮，说明开发板正在保存操作，需等待红灯熄灭再进行其他操作。

演示效果

程序调试完，拔掉USB数据线。放入18650电池，按下按键开关即可。不同的环境下，土壤湿度和光照模块需要调节灵敏度（转换模块上的蓝色按钮）。