#第三届立创大赛#基于物联网的绿化系统 - 立创电子设计大赛

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第三届立创电子设计大赛

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一、作品简介 1.作品的整机外观图片或焊接组装好的PCBA图片； 硬件图作品 <img src="//image.lceda.cn/pullimage/hp8WuKn3b4hOhRIQKRF3XpwEbzceybm6Zg5nOc3u.png" alt="" width="521" height="695"> 硬件布置 <img src="//image.lceda.cn/pullimage/uQRoiY1YdNSe8TEzp6iPvizyoMNUmEBrV4DeMx3I.png" alt="" width="523" height="392"> 手机APP图片（用于控制植物设备灌溉补光以及查看植物信息） <table style="border-collapse: collapse; width: 98.1503%;"> <tr> <td style="width: 19.1828%;"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/OpLC6uAPyz26YnpSSxmBQ4jJdS8dUpqjZcHuZOJz.png" alt="" width="1080" height="1920"></td> <td style="width: 19.1828%;"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/TAYUOiYLNgdccBgcjZUmUrhBx3jhSbWhNfinpN6q.png" alt="" width="1080" height="1920"></td> <td style="width: 19.1828%;"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/fAAQIITwkx0v3YtHJskqtfT5zxzEMgcMKrlppnGz.png" alt="" width="1080" height="1920"></td> <td style="width: 19.1828%;"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/qseABjJaxuytWXkFcuypcMIt1gRCkfb5XMjPFPJY.png" alt="" width="1080" height="1920"></td> <td style="width: 19.1837%;"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/Pxw4zPMJys2jherDIzZ7cS6hVU8djptm4bividse.png" alt="" width="1080" height="1920"></td> </tr> </table> 网站端图片（主要定位于管理员对用户信息，用户设计信息，植物种类信息的管理） <img src="//image.lceda.cn/pullimage/oY6JEoIYnsnCeBW7LvP5aYalkFOkzMQFmSr0NA3h.png" alt="" width="1928" height="1048"> 2.作品的研究背景、目的和功能、市场应用前景； 随着时代的发展，人们越来越希望家中可以有一抹惬意的绿色，在繁重的工作之余有 一个能够舒缓情绪的环境，因此家庭绿化的需求越来越大。然而大部分人却因生活的繁忙 疏于对植物的照料导致植物的凋零、死亡，使得原本美好的想法很难变为现实，反而徒增 了一丝伤感。本智能绿化系统正是针对该问题进行设计的，该系统利用土壤温湿度传感器、 水位传感器、二氧化碳传感器实时获取植物的生长状况，结合智慧云平台所获取的天气信 息和系统补光灯控制，使得用户通过手机端或浏览器即可掌握植物的生长情况并进行管理。 而对于一些缺乏专业知识用户来说，系统还可以通过获取云平台中内置的各种专家模式， 实现自动或半自动的植物管理。另外，通过智慧云平台，系统还可以包含了社交功能及种 植数据深度挖掘，鼓励一个小区、一个地区的人通过该平台交流各种种植心得，共享种植 经验，真正实现个性化智能绿化。 本系统的实现将是对传统绿化行业的一次变革，使得人们既能享受绿化带来惬意，又 避免了专业知识匮乏导致的植物凋零，且能够通过社交功能将具有共同兴趣爱好的人们聚 集在一起，项目的成果还能够推广到各个企事业单位，节约它们对绿化管理的人力、物力 成本，具有良好的应用前景和社会价值。 3.作品在创新性、趣味性、实用性甚至公益性方面，有哪些亮点可体现？ 创新点： 1.用户开启智能绿化系统硬件端即可对植物自动灌溉、补光等管理措施。 2.绿化系统通过智慧云服务器对植物数据的深度挖掘根据不同的地域对植物进行个性化的管理。 3.用户可以与其它用户分享或学习种植植物的心得经验，进行社交。 4.服务器中数据累计到一定程度后，服务器可以将植物生长的信息进行深度挖掘进而决策出植物在某个区域的生长的适宜条件。也会对用户数据进行深度挖掘，获得每个区域内用户对植物种类的种植情况、种植成功的概率。 实用性：现实生活中确实存在这样的白领以及传统绿化的比对，此系统成本低（硬件加起来在500-700RMB左右），完全可以实现对传统绿化的代替。 二、系统构架图 1. 采用高性能单片机及土壤温湿度传感器、二氧化碳浓度传感器、水位传感器收集植物的生长信息，并通过智慧云服务器连接将植物的实时信息存储在数据库中，用户即可实时获取植物的状态信息。下图为实现原理图 <img src="//image.lceda.cn/pullimage/xUq6vySTRkbpLbxjC3VTvpBJgsO69b2AtMbH9hRF.png" alt="" width="945" height="587"> 2. 用户在手机端（可以是手机App也可以是微信小程序）开启自动绿化模式，绿化系统即可根据植物种类与智慧天气预报的信息对植物进行针对性自动管理。下图为实现原理图 <img src="//image.lceda.cn/pullimage/3EACs9RQobKHBhoVSwHqcoPf7T64O4TQgwkprUF2.png" alt="" width="621" height="608"> 3.智慧云服务器通过深度挖掘不同区域植物的生长信息，根据用户植物的定位采取个性化的管理措施，使植物更好的生长。 <img src="//image.lceda.cn/pullimage/eVCnGUSq5G72kMk8hMC0TnU6qAP6J3ygdWGplX3B.png" alt="" width="686" height="460"> 4.手机端将用户分享的植物情况存储在云服务器中，其它用户通过服务器获取数据库信息即可查看其它用户分享的信息，用户通过也可通过申请好友功能与其它用户进一步交流。 当数据量达到一定程度后，服务器可以将植物生长的信息进行深度挖掘进而决策出植物在某个区域的生长的适宜条件。也会对用户数据进行深度挖掘，获得每个区域内用户对植物种类的种植情况、种植成功的概率。下图是社交原理图。 <img src="//image.lceda.cn/pullimage/D7ddQbhb4W9zRmvEKCqOVElKtrKk9HZQBJWjfyfb.png" alt="" width="540" height="413"> 三、硬件部分的描述 1.附上原理图&PCB实物图的图片或者源文件（官方建议大家尽量用源文件上传），如果是图片，请确保图片是清晰可辨的； 硬件原理图采用立创商城EDA工具进行设计，以下是设计的截图 <img src="//image.lceda.cn/pullimage/MxMwgLkY4dydbMlVb3yGbNURuwnWwkOCTC99zOeC.png" alt="" width="1145" height="841"> 2.用文字把该作品的实现原理、系统的工作过程大致讲解一下。 实现原理（技术方案）： 垂直绿化通过 WiFi 模块与智慧云服务器进行数据传输，智慧云服务器接收数据进行处理 并获取智慧天气预报信息存储到数据库中，手机端和浏览器端通过查询数据库数据显示给 用户端，终端（硬件设备）通过接收各模块信息将并根据信息控制水泵、植物补光灯、视 频模块工作、温湿度传感器、水位传感器模块协调工作，达到与用户进行交互功能。手机 端通过信息显示和用户指令发送到智慧云服务器中，智慧云服务器接收到信息处理后发送 到终端（硬件设备），硬件设备则进行相应的控制。 关键技术： ①服务器对数据进行挖掘，挖掘出每个区域的植物生长最适宜情况 ②终端（视频模块）对视频信息进行优化，将视频信息快、准确的发送到服务中。 ③终端于智慧云服务器连接读取植物环境信息传感器的信息并进行信息交互 实施计划： 采用高性能单片机作为垂直绿化的主 MCU，选用 SHT200 土壤温湿度传感器，以智慧云服 务器作为整个系统的服务器，通过智慧天气预报获取天气预报信息，利用Android 开发手 机 APP 端，采用 12v 潜水泵、12V 植物补光灯控制植物的灌溉和补光，采用水位传感器 检测水箱的水位信息，采用 OV7670 摄像头模块获取植物的视频信息，利用高速SPI 接口 WiFi 模组传递信息达到实现智能垂直绿化。服务器通过编程当用户数据和植物数据达到 一定程度时，服务器将对数据进行深度挖掘出每个区域于每位用户对植物的经验并推送给用户。 3.注明所用到的EDA工具软件名称并附上设计链接。 采用立创商城EDA设计原理图，以下是设计图片及链接 设计链接（不知道那么能不能看到，我也截了图）：<a href="https://easyeda.com/editor#id=f85033687cbc48aaaa37db1c4f511150%7C8e9f65606f7940de85d540d462309446%7C1dfdbc2d649241cf8a5b7d9b125128ca" target="_blank">https://easyeda.com/editor#id=f85033687cbc48aaaa37db1c4f511150|8e9f65606f7940de85d540d462309446|1dfdbc2d649241cf8a5b7d9b125128ca</a> 原理图截图： <img src="//image.lceda.cn/pullimage/02zuh6dFTThBGKh1H1mxbLJDq70pb2Kmpas0MIYF.png" alt="" width="1759" height="945"> 系统主控芯片：STM32C8T6 系统调试工具：STLinK：立创商城购买链接<a href="https://item.szlcsc.com/198123.html" target="_blank">https://item.szlcsc.com/198123.html</a> 万能板：立创商城购买链接：<a href="https://item.szlcsc.com/2429.html" target="_blank">https://item.szlcsc.com/2429.html</a> 5V-12Vj=继电器 12V植物补光灯 12V水泵 12V电磁继电器 流量传感器 以下是立创商城的订单截图： <img src="//image.lceda.cn/pullimage/YYun6FAWwrXOEfZg6S9ywxGGKierUwsAeCjx3gqk.png" alt="" width="1459" height="805"> 五、软件部分的描述（选填） 软件流程在系统架构详细讲解了，下面我把源代码公布，希望广大网友和我以及优化系统，欢迎大家与我一起研究 硬件端代码：链接：<a href="https://pan.baidu.com/s/1mhoHI3yOfH8Lh2_mqnkfNQ" target="_blank">https://pan.baidu.com/s/1mhoHI3yOfH8Lh2_mqnkfNQ</a> 密码：kotz 手机APP端代码：链接：<a href="https://pan.baidu.com/s/1CcWQRxoH04B2PHTVVekA_g" target="_blank">https://pan.baidu.com/s/1CcWQRxoH04B2PHTVVekA_g</a> 密码：a7o1 服务器端代码：链接：<a href="https://pan.baidu.com/s/15M0r7FKuxw4koWC7jS4ROg" target="_blank">https://pan.baidu.com/s/15M0r7FKuxw4koWC7jS4ROg</a>密码：ovr2 网站端代码：链接：<a href="https://pan.baidu.com/s/19OU7ZtyCVmnjagJOCO-CIg" target="_blank">https://pan.baidu.com/s/19OU7ZtyCVmnjagJOCO-CIg</a> 密码：igbl 六、作品演示 视频演示视频链接：<a href="https://v.qq.com/x/page/x0756g09487.html" target="_blank">https://v.qq.com/x/page/x0756g09487.html</a> 七、总结 其实在完成系统的过程中，让我觉得收获最大的就是理论与实际是由很大区别的比如你在设计号电路后，理论上可行，可是实际上 却在加入模块后系统无法正常运行，常常死机，导致出现很多bug，更气愤的是不知道问题是在软件还是手机APP还是硬件端，其 中在电源模块这里九让我很头疼，以为WiFi模块对电源的要求比较高，二外设也需要很大的功率，导致系统一开启外设九死机，卡了 我好久，最后还是买了哥特稳压模块搞好了。 不过在做的过程中还是蛮快乐的，毕竟是自己的作品，感觉好有成就感，感谢立创商城提供的舞台，嘿嘿！！！ <h3 style="font-weight: 400;" align="left">更多项目详情见链接：http://club.szlcsc.com/article/details_12899_1.html </h3> <h3 style="font-weight: 400;" align="left">本项目归立创社区“GuoHui”所有</h3>