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基于云服務(wù)的遠(yuǎn)程植物看管助手設(shè)計(jì)資料

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樓主
ID:252822 發(fā)表于 2017-11-23 20:17 | 只看該作者 |只看大圖 回帖獎(jiǎng)勵(lì) |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式
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基于云服務(wù)的遠(yuǎn)程植物看管助手pptx內(nèi)容預(yù)覽：

科技創(chuàng)新項(xiàng)目申報(bào)表

  
作品選題的確定（原專利、產(chǎn)品或生活、生產(chǎn)中不足之處）
  
當(dāng)前市場(chǎng)上的智能花盆類產(chǎn)品其智能性大多局限于對(duì)花盆本身的自動(dòng)澆水功能，或者通過(guò)添加藍(lán)牙或者WiFi模塊實(shí)現(xiàn)與近距離的手機(jī)客戶端通信功能。這些功能雖然解決了用戶不能及時(shí)看護(hù)問(wèn)題，但是不夠智能化。因?yàn)閷?duì)于植物來(lái)說(shuō)最重要的是澆水量問(wèn)題，不同植物所需的澆水量不同，現(xiàn)有的自動(dòng)澆水功能多為設(shè)定一個(gè)統(tǒng)一的土壤濕度閾值，當(dāng)濕度低于此閾值時(shí)開啟自動(dòng)澆水功能。因此對(duì)一些需水量很大或者耐干旱的植物并不適用。同樣適用于近距離通過(guò)手機(jī)客戶端控制花盆澆水的功能也不能滿足長(zhǎng)期遠(yuǎn)距離出差用戶的使用需求。
  
創(chuàng)新之處
  
與市場(chǎng)上現(xiàn)有產(chǎn)品相比，本作品創(chuàng)新之處在于具有遠(yuǎn)程控制與智能澆水的功能。無(wú)論用戶身處何地，只需手機(jī)連上網(wǎng)絡(luò)，打開客戶端便可實(shí)時(shí)獲取當(dāng)前植物信息；對(duì)養(yǎng)花愛(ài)好者可以根據(jù)當(dāng)前土壤濕度及光照強(qiáng)度實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程一鍵澆水功能，這也解決了對(duì)不同植物的適用性問(wèn)題。同時(shí)對(duì)于設(shè)備的供電問(wèn)題，本作品結(jié)合外接電源、內(nèi)置電源以及太陽(yáng)能電池充電三種功能，可以不必?fù)?dān)心設(shè)備供電問(wèn)題。
  
基本思路
  
對(duì)于解決遠(yuǎn)程控制問(wèn)題采用云服務(wù)模式，移動(dòng)客戶端要有適用的app軟件，智能設(shè)備端要結(jié)合功能添加合適的傳感器。因此主要從兩大部分考慮，硬件和軟件部分。
  
（1）硬件部分：電源和控制部分。電源部分設(shè)計(jì)主要是實(shí)現(xiàn)主電源意外斷開后備用電源立刻供電，并且備用電源采用太陽(yáng)能電池板充電，實(shí)現(xiàn)當(dāng)電池電壓低于一定值時(shí)自動(dòng)充電的功能�？刂撇糠种饕菍�(shí)現(xiàn)各傳感器模塊將采集的數(shù)據(jù)信息上傳至 MCU,并通過(guò) WIFI 模塊將數(shù)據(jù)上傳至云端。生長(zhǎng)環(huán)境信息采集分為光照強(qiáng)度傳感器 BH1750，溫濕度傳感器 DHT11，土壤濕度傳感器三部分。并且設(shè)計(jì)有微型水泵實(shí)現(xiàn)澆水功能。
  
（2）軟件部分：設(shè)備端控制程序的設(shè)計(jì)以及客戶端app的設(shè)計(jì)。設(shè)備端控制程序?qū)崿F(xiàn)將采集的信息融合上傳至云端并且接收控制命令。app部分則主要實(shí)現(xiàn)接收融合后的信息并且可以實(shí)現(xiàn)控制功能。
  
集體作品中申報(bào)者各自的工作分工
  
張曼：負(fù)責(zé)整體框架設(shè)計(jì)、硬件部分設(shè)計(jì)、所用材料搜集、資料查找與報(bào)告的撰寫。
  
李巖：負(fù)責(zé)軟件程序的設(shè)計(jì)調(diào)試、整個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的檢測(cè)與調(diào)試。
  
進(jìn)一步完善該作品的設(shè)想
  
基于云服務(wù)的遠(yuǎn)程植物看管助手系統(tǒng)作為物聯(lián)網(wǎng)接入點(diǎn)可以在原硬件基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展，以此為基點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制家中所有接入設(shè)備。在接下來(lái)打算設(shè)計(jì)擴(kuò)展口，以便于其他設(shè)備通過(guò)基于云服務(wù)的遠(yuǎn)程植物看管助手系統(tǒng)接入云端。只要家中擁有了植物看管助手，那么如果有其他接入需求，只需簡(jiǎn)單升級(jí)即可，不需要更換硬件設(shè)備便可輕松實(shí)現(xiàn)。
申報(bào)作品所提供的材料
1.作品研究技術(shù)說(shuō)明書（論文）     0    件。                                                                                                    2.作品附件（圖紙、圖表、調(diào)查問(wèn)卷表等）  0       件。                                                                    3.作品數(shù)據(jù)光盤    0      件。
  
4.其他      6 件。                                                                                                                        總計(jì)：       6    件。                                                                                                                       說(shuō)明：申報(bào)材料可為復(fù)印件，均不退回，請(qǐng)申報(bào)者自留底稿。                                                                                                                                                                                                        
申報(bào)者確認(rèn)事宜
我（們）確認(rèn)所有申報(bào)資料屬實(shí)，服從大賽評(píng)委會(huì)的決議。                                            
  
申報(bào)者(第一作者)簽名：     監(jiān)護(hù)人簽名（或班主任代表）：
  
                                 年  月  日
  
項(xiàng)目摘要
  
  
基于云服務(wù)的遠(yuǎn)程植物看管助手是基于云概念的智能植物看管平臺(tái)，通過(guò)手機(jī)客戶端接入云端與智能硬件相連實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制的功能。其硬件平臺(tái)采用以 ARM Cortex-M3為內(nèi)核的 STM32 高性能嵌入式處理芯片，通過(guò)采集植物所處土壤的濕度、外界環(huán)境的溫度和濕度、外界光照強(qiáng)度等信息并實(shí)時(shí)上傳至移動(dòng) APP 客戶端，便于植物主人無(wú)論在家還是遠(yuǎn)在異地都能實(shí)時(shí)掌握植物的生長(zhǎng)狀態(tài)。移動(dòng)客戶端 APP不僅可以接收信息，還可以發(fā)送指令。只要認(rèn)為植物需要澆水，便可發(fā)送指令遠(yuǎn)程管理。另外如果沒(méi)有時(shí)間或所處環(huán)境沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)，智能硬件端設(shè)定有土壤濕度最低閾值，只要達(dá)到澆水要求，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)開啟澆水功能。而且倘若主人不善養(yǎng)殖花卉，可以根據(jù)花卉的生長(zhǎng)環(huán)境生存周期不同，設(shè)置不同閾值，有區(qū)分的來(lái)幫助主人澆水養(yǎng)花，因此無(wú)需擔(dān)心無(wú)人照顧而使植物缺水。另外此系統(tǒng)還具有語(yǔ)音播報(bào)功能，當(dāng)檢測(cè)到人體紅外信號(hào)時(shí)會(huì)播報(bào)植物信息；當(dāng)植物缺水時(shí)會(huì)語(yǔ)音提醒澆水。智能移動(dòng)花管家的設(shè)計(jì)秉承“環(huán)保、低碳、節(jié)能”理念。采用移動(dòng)電源供電，另外可以選擇外接充電方式或太陽(yáng)能電池板進(jìn)行充電。設(shè)計(jì)太陽(yáng)能充電的目的在于長(zhǎng)時(shí)間無(wú)人看管條件下當(dāng)電源電量低于一定值時(shí)可以自動(dòng)啟動(dòng)太陽(yáng)能充電，確保系統(tǒng)不會(huì)斷電。因此無(wú)論在何種環(huán)境下都可以放心使用。

總結(jié)展望
設(shè)計(jì)擴(kuò)展口，便于家中其他設(shè)備通過(guò)基于云服務(wù)的遠(yuǎn)程植物看管助手系統(tǒng)接入云端。只要家中擁有了植物看管助手，那么如果有其他接入需求，只需簡(jiǎn)單升級(jí)即可，不需要更換硬件設(shè)備便可輕松實(shí)現(xiàn)。

STM32單片機(jī)源程序如下:
  1. #include "include.h"
  2. #include "bh1750.h"
  3. //#include "max7219.h"

  5. UART_HandleTypeDef                                         UART_HandleStruct;
  6. Pro_Wait_AckTypeDef                     Wait_AckStruct;
  7. Device_WirteTypeDef                                             Device_WirteStruct;                   
  8. Device_ReadTypeDef                Device_ReadStruct;

  10. Pro_M2W_ReturnInfoTypeDef                                  Pro_M2W_ReturnInfoStruct;
  11. Pro_CommonCmdTypeDef                                       Pro_CommonCmdStruct;
  12. Pro_W2D_WifiStatusTypeDef                      Pro_W2D_WifiStatusStruct;     
  13. Pro_CommonCmdTypeDef                                              Pro_M2WResetCmdStruct;                   
  14. Pro_D2W_ConfigWifiTypeDef               Pro_D2WConfigCmdStruct;                  
  15. Pro_D2W_ReportDevStatusTypeDef           Pro_D2W_ReportStatusStruct;
  16. KEY_StatusTypeDef                                                                 KEY_Status;
  17. uint8_t                                                                                                                 SN;   
  18. uint32_t SystemTimeCount = 0;
  19. uint32_t ReportTimeCount = 0;

  21. uint8_t Set_LedStatus = 0;
  22. uint8_t gatersensorflag=0;
  23. uint8_t gaterpowerflag=0;
  24. uint8_t flat = 1;
  25. uint8_t watertimeflag=0;
  26. uint8_t Yyflag=0;

  28. //u8 Tab[]={0x00,0x42,0xe7,0x00,0x00,0x81,0x42,0x3c};//笑臉
  29. //u8 Tab2[]={0x00,0xe7,0x42,0x00,0x00,0x3c,0x42,0x81};//哭

  31. void McuStatusInit(void)
  32. {
  33.         memset(&UART_HandleStruct, 0, sizeof(UART_HandleStruct));
  34.         memset(&Pro_CommonCmdStruct, 0, sizeof(Pro_CommonCmdStruct));
  35.         Pro_CommonCmdStruct.Pro_HeadPart.Head[0] = 0XFF;
  36.         Pro_CommonCmdStruct.Pro_HeadPart.Head[1] = 0XFF;       
  37.        
  38.         memset(&Pro_CommonCmdStruct, 0, sizeof(Pro_CommonCmdStruct));
  39.         Pro_CommonCmdStruct.Pro_HeadPart.Head[0] = 0XFF;
  40.         Pro_CommonCmdStruct.Pro_HeadPart.Head[1] = 0XFF;       
  41.        
  42.        
  43.         memset(&Pro_M2W_ReturnInfoStruct, 0, sizeof(Pro_M2W_ReturnInfoStruct));
  44.         Pro_M2W_ReturnInfoStruct.Pro_HeadPart.Head[0] = 0XFF;
  45.         Pro_M2W_ReturnInfoStruct.Pro_HeadPart.Head[1] = 0XFF;
  46.         Pro_M2W_ReturnInfoStruct.Pro_HeadPart.Len = exchangeBytes(sizeof(Pro_M2W_ReturnInfoStruct) - 4);
  47.         Pro_M2W_ReturnInfoStruct.Pro_HeadPart.Cmd = Pro_D2W__GetDeviceInfo_Ack_Cmd;
  48.         memcpy(Pro_M2W_ReturnInfoStruct.Pro_ver, PRO_VER, strlen(PRO_VER));
  49.         memcpy(Pro_M2W_ReturnInfoStruct.P0_ver, P0_VER, strlen(P0_VER));
  50.         memcpy(Pro_M2W_ReturnInfoStruct.Hard_ver, HARD_VER, strlen(HARD_VER));
  51.         memcpy(Pro_M2W_ReturnInfoStruct.Soft_ver, SOFT_VER, strlen(SOFT_VER));
  52.         memcpy(Pro_M2W_ReturnInfoStruct.Product_Key, PRODUCT_KEY, strlen(PRODUCT_KEY));
  53.         Pro_M2W_ReturnInfoStruct.Binable_Time = exchangeBytes(0);;               
  54.        
  55.         memset(&Pro_D2W_ReportStatusStruct, 0, sizeof(Pro_D2W_ReportStatusStruct));
  56.         Pro_D2W_ReportStatusStruct.Pro_HeadPartP0Cmd.Pro_HeadPart.Head[0] = 0XFF;
  57.         Pro_D2W_ReportStatusStruct.Pro_HeadPartP0Cmd.Pro_HeadPart.Head[1] = 0XFF;            
  58.         Pro_D2W_ReportStatusStruct.Pro_HeadPartP0Cmd.Pro_HeadPart.Len = exchangeBytes(sizeof(Pro_D2W_ReportStatusStruct) - 4);
  59.         Pro_D2W_ReportStatusStruct.Pro_HeadPartP0Cmd.Pro_HeadPart.Cmd = Pro_D2W_P0_Cmd;
  60.        
  61.         memset(&Pro_M2WResetCmdStruct, 0, sizeof(Pro_M2WResetCmdStruct));
  62.         Pro_M2WResetCmdStruct.Pro_HeadPart.Head[0] = 0XFF;
  63.         Pro_M2WResetCmdStruct.Pro_HeadPart.Head[1] = 0XFF;
  64.         Pro_M2WResetCmdStruct.Pro_HeadPart.Len = exchangeBytes(sizeof(Pro_M2WResetCmdStruct) - 4);
  65.         Pro_M2WResetCmdStruct.Pro_HeadPart.Cmd = Pro_D2W_ResetWifi_Cmd;
  66.        
  67.         memset(&Pro_D2WConfigCmdStruct, 0, sizeof(Pro_D2WConfigCmdStruct));
  68.         Pro_D2WConfigCmdStruct.Pro_HeadPart.Head[0] = 0XFF;
  69.         Pro_D2WConfigCmdStruct.Pro_HeadPart.Head[1] = 0XFF;
  70.         Pro_D2WConfigCmdStruct.Pro_HeadPart.Len = exchangeBytes(sizeof(Pro_D2WConfigCmdStruct) - 4);
  71.         Pro_D2WConfigCmdStruct.Pro_HeadPart.Cmd = Pro_D2W_ControlWifi_Config_Cmd;       

  73.         memset(&Device_WirteStruct, 0, sizeof(Device_WirteStruct));
  74. //        Device_WirteStruct.Motor = exchangeBytes(0x05);   //關(guān)閉電機(jī)
  75.        
  76.         memset(&Device_ReadStruct, 0, sizeof(Device_ReadStruct));
  77.        
  78.         memset(&KEY_Status, 0, sizeof(KEY_Status));
  79.        
  80. }
  81. void Printf_SystemRccClocks(void)
  82. {
  83.         uint8_t SYSCLKSource;

  85.         RCC_ClocksTypeDef  SystemRCC_Clocks;
  86.         SYSCLKSource = RCC_GetSYSCLKSource();

  88.         RCC_GetClocksFreq(&SystemRCC_Clocks);
  89. }

  91. void printf_DevStatus(void)
  92. {
  93.         Printf_TimeDisplay();
  94.        
  95. }
  96.        

  98. void Hal_Init(void)
  99. {
  100.         TIM3_Int_Init(7199,9);   //1ms SystemTimeCount + 1
  101.         KEY_GPIO_Init();
  102.         Motor_Init();
  103.         Delay_Init(72);
  104.         DHT11_Init();    //溫濕度傳感器初始化
  105. //        RGB_LED_Init();
  106.         LED_GPIO_Init();
  107.         Init_BH1750();   //光強(qiáng)度傳感器初始化
  108.         AdcInit();    //ADC初始化
  109. //        SPI1_Init();  //led點(diǎn)陣初始化
  110. //        Init_MAX7219();
  111. }

  113. void ReportDevStatusHandle(void);

  115. int main(void)
  116. {
  117.         u16 adcx,adc2,i,j;
  118.         float ADC_ConvertedValueLocal,iol_temp,Vdd;
  119.        
  120.         /* 系統(tǒng)初始化*/
  121.         SystemInit();
  122.         UARTx_Init();
  123.         Printf_SystemRccClocks();
  124.         RTC_Init();
  125.         /*應(yīng)用初始化*/
  126.         Hal_Init();
  127.         /* 初始化各類型數(shù)據(jù)幀*/
  128.         McuStatusInit();

  130.         while(1)
  131.         {
  132.                
  133.                 MessageHandle(); //處理來(lái)自串口的數(shù)據(jù)幀
  134.                 KEY_Handle();                  //處理來(lái)自按鍵的事件
  135.                  
  136.                
  137.                 if(gatersensorflag !=0)   //上傳信息
  138.                 {
  139.                         gatersensorflag = 0;
  140.                        
  141.                         Start_BH1750();  //光強(qiáng)
  142.                         Delay_ms(180);
  143.                         Read_BH1750();
  144.                         Convert_BH1750();
  145.                         Device_ReadStruct.light =Light_crc();
  146.                        
  147.                         DHT11_Read_Data(&Device_ReadStruct.Temperature, &Device_ReadStruct.Humidity);  //溫濕度
  148.                        
  149.                         adcx=AdcGetValHum();  //土壤濕度
  150.                         ADC_ConvertedValueLocal = (float)adcx/4096*3.3;
  151.                         iol_temp =100- (ADC_ConvertedValueLocal/3.3)*100 -32;
  152.                         Device_ReadStruct.iol_temp=iol_temp;

  154.                 }
  155.                
  156.                                 //有人時(shí)播放語(yǔ)音
  157.                 if(HW == 1 && iol_temp >=45 && Yyflag == 1)
  158.                 {
  159.                                 UART2_Send_DATA(0xAA);
  160.                                 UART2_Send_DATA(0x07);
  161.                                 UART2_Send_DATA(0x02);
  162.                                 UART2_Send_DATA(0x00);
  163.                                 UART2_Send_DATA(0x03);
  164.                                 UART2_Send_DATA(0xB6);
  165.                                 //Delay_ms(6000);
  166.                                 Yyflag = 0;
  167.                 }       
  168.                
  169.                 if(iol_temp <43)  //如果土壤濕度小于43，語(yǔ)音提示
  170.                 {
  171.                         UART2_Send_DATA(0xAA);
  172.                         UART2_Send_DATA(0x07);
  173.                         UART2_Send_DATA(0x02);
  174.                         UART2_Send_DATA(0x00);
  175.                         UART2_Send_DATA(0x01);
  176.                         UART2_Send_DATA(0xB4);
  177.                         Delay_ms(1500);
  178.                 }
  179.                        
  180.                 if(flat == 1)  //客戶端發(fā)出控制命令，關(guān)閉自動(dòng)澆水模式
  181.                 {
  182.                         if(iol_temp <45)  //土壤濕度小于45
  183.                         {
  184.                                 JDQ_ON();  //打開澆水
  185.                                 //間隔一定時(shí)間關(guān)閉澆水
  186.                                 Delay_ms(3000);
  187.                                 JDQ_OFF();


  190.                         }
  191.                         else   //如果土壤濕度大于45
  192.                         {
  193.                                 JDQ_OFF();   //關(guān)閉澆水

  195.                         }
  196.                 }
  197.                
  198.                 //測(cè)量備用電源電壓
  199.                 if(gaterpowerflag !=0)
  200.                 {
  201.                         gaterpowerflag=0;
  202.                        
  203.                         adc2=AdcGetValuePower();
  204.                         Vdd=(float)adc2*2.55*(3.3/4096);
  205.                        
  206.                         if(Vdd<1.7)  // 如果電源電壓低于6.4V，開啟繼電器充電
  207.                         {
  208.                                 Power_ON();
  209.                         }
  210.                         else
  211.                         {
  212.                                 Power_OFF();
  213.                         }
  214.                 }
  215.                
  216. ……………………

  218. …………限于本文篇幅 余下代碼請(qǐng)從51黑下載附件…………
復(fù)制代碼
資料列表：
附件5：程序\
科技創(chuàng)新項(xiàng)目查新報(bào)告.doc
科技創(chuàng)新項(xiàng)目申報(bào)表.doc
附件1：小米智能花盆.doc
附件2：智能花盆設(shè)計(jì)報(bào)告.doc
附件3：基于ZigBee3G網(wǎng)絡(luò)的溫室無(wú)線遠(yuǎn)程植物生態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng).caj
附件4：原理圖.PDF.lnk
附件6：基于云服務(wù)的遠(yuǎn)程植物看管助手.pptx

所有資料51hei提供下載:
機(jī)械-張曼-基于云服務(wù)的遠(yuǎn)程植物看管助手.rar (13.3 MB, 下載次數(shù): 35)


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ID:1 發(fā)表于 2017-11-24 02:14 | 只看該作者
好資料，51黑有你更精彩!!!
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ID:251711 發(fā)表于 2017-12-7 00:07 來(lái)自手機(jī) | 只看該作者
這個(gè)真的不錯(cuò)，給了我啟發(fā)
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