为升高花草栽培质料、确保安闲发展境况，餍足长途监测与调控需求，咱们计划了一款基于物联网技艺的智能花草栽培体系。体系采用三层物联网架构，合键运用STM32单片机和众种传感器实行周全感知，通过WiFi传输实行音讯交互，并正在机灵云物联网平台实实际时监测和长途操控。
种植者可长途监测泥土温湿度、境况温湿度、CO2浓度、光照强度，并通过App实行长途支配水泵、排气扇、补光灯等功效。本计划本能安闲，能有用管理境况音讯获取不精确、不实时以及操作失当导致的题目，到达预期成绩。
近年来方法栽培的差别兴盛阶段与很众先辈技艺都有所连接，跟着云阴谋、大数据、物联网等音讯技艺的火速兴盛，使得方法栽培规模更众的转型升级都朝着新兴音讯技艺切近，正在出产、支配、照料和解析方面尤为了得。花草的栽培对付发展境况有着厉酷的央浼，特别各样珍奇花草的发展前提更为苛刻，影响花草发展的合键参数有大气温湿度、光照强度、CO2浓度、泥土水分等。
智能花草栽培体系通过各样传感器及阴谋机主动支配其发展境况，正在不适宜花草发展的境况下安排境况前提，以到达往往栽培、拉长花期和增长产量的主意。本体系操纵物联网技艺实行花草发展境况的监测、支配和干系照料职业，搭筑了花草境况音讯搜集的硬件架构和WiFi传输汇集，并连接干系硬件配置，计划了花草栽培监测和调控体系。
本研商基于STM32单片机研发的有无线联网功效的智能花草栽培体系，可正在餍足境况参数精准搜集的前提下，对干系本能目标举行交互支配，实行花草栽培流程的主动化支配。运用者可采用现场支配和长途互联网支配2种格式对体系举行操控，从而确保植物安闲的活命境况。该体系若践诺汇集化、大界限运转照料，可实行花草高产、优质、高效、生态、安宁的产出。
智能花草栽培体系合键操纵物联网技艺，通过手机端和OLED屏幕及时获取花草边缘境况音讯，依据智能长途、主动支配干系配置运作，确保边缘境况适宜植物发展的前提。该体系的功效模块如外1所示，征求音讯显示、境况因子监测、配置支配及体系软件等构成局限，合键使用各传感器对花草发展境况中的泥土温湿度、境况温度、光照强度、CO2浓度举行及时监测；由WiFi举行无线传输，肩负数据的收发；
运用机灵云物联网平台举行音讯管束，依据检测到的数据发送支配指令；通过手机App设定温湿度、光照强度以及CO2浓度的阈值，当下位机传感器探测到的数据高于阈值就会指点，并显示此时花草所处的境况音讯。本体系分为手动开合和App上筑树的长途开合2种开合形式，可能支配继电器开启水泵、电扇、补光灯以举行适宜花草发展的境况参数调解。
体系采用有着宏大通讯和支配功效的STM32F103C8T6单片机，是一款32位基于ARM重点的带64K字节闪存的微支配器；引脚个数为48个；职业频率为72 MHz；职业温度为-40～85℃；需求电压2.0～3.6 V；单片机具有3个一般准时器、1个高级准时器以及2个2位/16通道的ADC模数转换。其自带3.3 V稳压芯片，可能确保最大输出300 m A电流；援助ST-LINK和JTAG调试下载，内部采用64K或128K字节Flash序次存储器以及高达20K字节的SRAM数据存储器。STM32管束用具有睡眠、停机、待机3种低功耗形式，单片机正在低功耗状况下叫醒时分可能到达微秒级。
本体系实践配置合键少睹字温湿度传感器（DHT11）、光照传感器（BH1750FVI）、烟雾传感器（MQ-2）、泥土温湿度传感器、Wi Fi模块（esp8266）、STM32F103C8T6微支配器、继电器、水泵、电扇（L9110）、LED发光二极管、OLED屏幕。外2为选用的各传感器基础音讯。
无线传感汇集体例组织合键征求感知层、传输层、平台层和操纵层4大层面。此中，感知层合键通过筑树对应的结点，由各样传感器与结点相连，并按需求笼盖必定的区域。传输层是数据搜集层与操纵层之间的一座桥梁，合键通过无线汇集向手机App发送数据。操纵层是操纵运用者对感知层反应的数据举行监测，并对终端节点举行长途支配（如支配照明、举行温湿度支配等）。
本体系运用ESP8266无线汇集举行数据传输，其采用IEEE802.11无线通讯程序，共有VCC、RX、RST、IOC、EN、IO2、TX、GND这8个针脚，体系合键用到VCC、RX、TX、GND这4个针脚。ESP8266WiFi模块采用串口与单片机通讯，内置TCP/IP答应栈，通过WiFi与上位机通讯。操纵ESP8266模块对古代串口配置举行简易的串口装备，即可将数据通过WiFi传输给上位机，实行物联功效。
正在举行智能花草栽培体系序次计划时，采用keil5对体系序次举行计划和编译，将序次录至单片机体系中的FLASH中，合键征求花草监测主支配体系和搜集节点2个模块的序次计划。本体系软件的计划合键通过STM32及时检测传感器输入参数的改变以及WiFi模块收到的支配音讯实行。当占定出传感器的参数值超越上限或低于下限时，MCU会举行管束并支配干系配置作为，发出灯光指示信号、上传数据到机灵云物联网平台。图3为智能花草栽培体系主序次流程。
体系的上位机软件采用机灵云平台为斥地境况，平台的构架传感数据来自搜集层，合键由各个境况感觉器构成，以达成植物的发展境况的音讯搜集。传输支配层则是肩负将搜集到的植被发展境况数据，通过数据传送到云端。其操纵无线汇集模块行为介质，正在TCP/IP通信答应的根本上，将植物的发展参数无线传输到云端，并操纵机灵云平台对植株的发展境况参数举行存储、解析、统计。
此外，正在传输支配层中，还需求通过机灵云办事器对境况温度、泥土湿度、光照强度、CO2浓度安排举行长途操控。用户也可通过电脑客户端、手机App等智能装配，对上述植物发展境况中的现场装配举行监控。
智能盆栽的种植体系，有手动形式和主动形式2种监控形式（现场支配和长途支配）。手动形式合键通过手机App设定阈值，并通过App端举行浇水、补光等操作。手动形式到主动形式的切换也异常便捷，只需长按斥地板上第1个按键约5s（手动支配电扇的按键）即可切换到主动形式，体系就会依据率先正在App上设定好的阈值来对植物需求即所处的境况举行少少智能化的调解，不需求人工再操作。本体系机灵云物联网平台界面如图4所示，手机App界面如图5所示。
体系测试合键是对体系本身操纵场景的节制，采用黑盒测试，对长途操控、App查看及支配、屏幕显示、光照强弱监控、灌溉功效监控等合键功效举行测试。
依据序次的需求规格仿单，磨练其本能央浼是否同等。正在不需求剖释序次代码的内部组织的处境下，就可能师法运用者运用本产物，并磨练其是否相符运用者的央浼。测试体系的总体运转结果分为全部实行、基础实行、未实行、功效缺失4类。黑盒测试可能更好、更确凿地反应运用者的运用感应和被检测体系的实质功效运转处境。
本测试合键对该体系的各个功效模块举行测试，测试的合键实质征求OLED屏幕监测数据显示测试、蜂鸣器报警测试、境况温度监测、泥土温湿度浇水监测、光照强弱监测、CO2浓度监测、App数据调控端测试以及手动形式和主动形式的切换测试。智能盆栽种植体系功效的黑盒测试如外3所示，该测试实质基础餍足体系计划央浼。
1）数据及时显示。当传感器搜集的数据通过办事器传到客户端时，正在App端界面呈现外，同时正在OLED屏幕显示数据，征求CO2浓度、境况温度、光照强度、泥土温湿度的及时数据，如图6所示。
2）各支配模块运转。通过支配面板上的按钮举行手动测试，当按动灯光按钮时，侧面模仿光源的LED灯亮起，反复作为将熄灭，如图7所示；当按动水泵开合按钮时，抽水泵启动并将储水盒中的水或养分液输送至花盆内，达成浇水的举措，反复作为将合上水泵，如图8所示；当按动电扇按钮时，侧面模仿透风的电扇转起，到达透风的成绩（可用于相对封锁且气氛不畅的境况），反复作为将合上电扇，如图9所示。
本文计划了一款基于物联网的智能花草栽培体系，通过软硬件及时监测花草栽培境况参数（如泥土温湿度、境况温湿度、CO2浓度、光照强度）。体系设有2种形式：现场支配和长途支配。依据动态数据音讯举行智能决议支配，实行主动浇水、主动补光、主动透风，确保栽培境况安闲。测试结果证实，体系安闲运转，数据精确搜集，餍足智能花草栽培的基础需求。
