作品名稱:基于嵌入式的智能溫室控制系統
學校名稱:蘭州交通大學
參賽隊伍:閃光云朵
參賽學生:頡虎 牛藍清 侯永平
指導老師:魏顯文
目前面向三農的智能溫棚控制系統種植著多位老人和婦女,相對缺乏體力,在冬季自然條件不穩定的影響下,耗費了過多的人力和財力。而本產品的研制對勞動力的解放起了舉足輕重的作用。因此,在巨大市場潛力的支持下,本產品的推廣實施具有很大的市場潛力。
本產品是一種數據庫技術、信息技術、和電子科學等學科的交叉融合技術。項目已經初步得到了實施,并且申請了專利一項,發表了論文一篇,實體已經在武威市部分農戶田里進行了實施,得到了武威務農人士的一致好評,未來還會繼續進行發展推廣,據網絡數據顯示,近幾年外出打工人口數量的逐年增加,大部分土地被荒廢,有想多種地的農民卻不好管轄,我們卷簾溫室不僅控制溫棚的溫度還很好地解決了土地荒廢的問題,未來我們還會進一步進行改善優化。
基于嵌入式的智能溫棚控制系統是以STM32為主控,通過多種傳感器檢測的數據分析調節溫室適合農作物生長的最佳溫濕度,采用陀螺儀精確計算卷簾在溫室上的相對位置,提升了卷簾收、放的速度和準確度,避免了現有控制系統中線纜和限位開關帶來的線路老化、限位開關失靈等問題,提升了溫室控制效率,降低了維護成本。本系統使用便捷、安全穩定,深受用戶的青睞。
(1)本產品安裝在每個溫棚上,可以實現多個位置的自動停止,可以根據大棚內溫度實現自動放風。
(2)相序保護,過載保護,缺相保護,防反卷保護,以免反卷和過卷造成不必要的損失。
(3)遠距離一對多遙控器,可以單獨控制單個大棚,也可以同時控制一組多座大棚,可視遙控距離2-3公里。
(4)特有冬天防凍模式,卷簾機控制系統可以有效防止因為棉被結冰而反卷或者倒桿等現象。
(5)可對接園區全智能控制總機,控制卷簾放簾。
產品創新點:
(1)陀螺儀精準檢測
本產品采用性能優良的MPU-6050三維角度傳感器,其數據寄存器包含最新的陀螺儀,加速度計,輔助傳感器和溫度測量數據。對于它們是只讀寄存器,可通過串行接口訪問。這些寄存器的數據可以隨時讀取。其特點是精確跟蹤快速和慢速的運動,從而保證了卷簾機在大棚上的位置的準確性。
(2)一對多集群控制
產品采用433兆無線擴頻通訊模塊,具有傳輸距離越遠,穿透力強,覆蓋半徑大,運轉速率高,介入延遲低等特點。為項目提供了了可靠的無線通訊性能。由于溫室的數量眾多,且擺脫鑰匙串的使用,本項目采用一對多的集群控制技術,即一鍵可以使多個卷簾機同時工作,但也可以單對單的控制卷簾機,大大的減少了遙控器的數量以及錯按遙控器的情況發生,方便了農戶,使其工作效率大大提高。
(3)快速應對極端天氣
由于武威地處于西北,所以有諸如刮大風等極端天氣時有發生,傳統的控制器的傳輸距離較近,當天氣變化時不能及時的放下簾子,這是簾子就有可能被大風刮起來,造成農戶的直接經濟損失。我們的控制器傳輸距離遠,當極端天氣來臨時用最短的時間將簾子放下來,將農戶的損失降到最低。
(4)PWD加密技術
產品采用433兆無線擴頻通訊模塊,由于該模塊的通訊頻段有限,在使用的過程中容易被人占用或破解,在此加入了pwd密碼,防止別人非法占用或者惡意破解。