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基于Raspberry Pi的室内智能灌溉系统设计与研究

更新时间：2019-12-30 16:19:50 大小：2M 上传用户：songhuahua查看TA发布的资源 标签：raspberry pi室内智能灌溉系统 下载积分：1分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

为提高灌溉的精确度与精细化种植的用水效率,研究设计了一种基于Raspberry的精准灌溉系统。采用Raspberry Pi 3b与相关传感器设计了系统的硬件,应用pyhton语言编写系统相关程序,并搭建数据库,编写了二维模糊控制器的模糊算法控制程序,其输入量为土壤湿度和土壤湿度的变化值,输出量为直流电机的PWM值。最后通过黄瓜幼苗的种植进行试验,达到了预期的节水目标。为智能灌溉的全面实现提供理论基础与参考依据。


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基于Raspberry_Pi的室内智能灌溉系统设计与研究.pdf 2M

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·2019  
7
期
105  
节水灌溉  
年第  
: 1007-4929( 2019) 07-0105-04  
文章编号  
Raspberry Pi  
基于  
的
室内智能灌溉系统设计与研究  
1，2  
1
，
谭 燕 秦风元  
( 1．  
，
重庆三峡职业学院智能制造学院 重庆  
404155; 2．  
，
江苏大学电气信息工程学院 江苏 镇江  
212013)  
: ，  
要 为提高灌溉的精确度与精细化种植的用水效率 研究设计了一种基于  
Raspberry 。  
的精准灌溉系统 采用  
摘
Raspberry Pi 3b ， pyhton  
与相关传感器设计了系统的硬件 应用  
， ，  
语言编写系统相关程序 并搭建数据库 编写了二维模  
， ，  
糊控制器的模糊算法控制程序 其输入量为土壤湿度和土壤湿度的变化值 输出量为直流电机的  
PWM  
。
值 最后通过  
， 。  
黄瓜幼苗的种植进行试验 达到了预期的节水目标 为智能灌溉的全面实现提供理论基础与参考依据  
。
: Raspberry Pi; ; python;  
智能灌溉  
: S275; S24  
关键词  
中图分类号  
模糊控制器  
: A  
文献标识码  
Design and Research of Indoor Intelligent Irrigation System Based on Raspberry Pi  
1，2  
1
TAN Yan ，QIN Feng-yuan  
( 1． College of Intelligent Manufacturing，Chongqing Three Gorges Vocational College，Chongqing 404155，China;  
2． School of Electrical and Information Engineering，Jiangsu University，Zhenjiang 212013，Jiangsu Province，China)  
Abstract: In order to improve irrigation accuracy and water use efficiency of fine planting，a precise irrigation system based on Raspberry is  
designed． The hardware of the system is designed with Raspberry Pi 3b and related sensors． The relevant program of the system is written in  
－
Pyhton language，and the database is built． The fuzzy algorithm control program of the two dimensional fuzzy controller is compiled． The  
input parameters are the change value of soil moisture and soil moisture，and the output parameter is the PWM value of the DC motor．  
Finally，through the experiment of Cucumber Seedling planting，the anticipated goal of water saving is achieved． It provides theoretical basis  
and reference basis for the full realization of intelligent irrigation．  
Key words: Raspberry Pi; intelligent irrigation; python; fuzzy controller  
13  
，
，
计了一种田间农作物的智能巡检车 其能够较好的完成巡检车  
我国为世界  
水量占我国总用水量的  
展不断推进了农业工程相关领域智能化的更新与完善  
大最缺水国家之一 且农业方面的相关用  
［9］  
。
Raspberry Pi 3b  
与
1/2  
，
预期的各项巡检要求  
相关传感器的硬件系统 应用  
Html5、Css  
本研究通过搭建  
左右 而近年来电子科学技术的发  
－
［1 3］  
，
pyhton  
。
语言编写控制与后台程  
Java Script  
因
，
，
编写 具有跨  
序 前端界面程序采用  
以及  
， ，  
此 研究智能灌溉系统 提高灌溉系统的用水效率对节约水资  
、 、 。  
平台 兼容性好 界面表现性好等优点 同时采用  
MySQL  
对数  
。
源具有重要的意义  
Raspberry Pi  
，
据进行存储 系统自身的模糊运算控制器能够根据数据库中的  
Linux  
，
操作系统的微信电脑 作为  
是一种基于  
， “ ”  
数据输出合适的灌水量 从而使所研究设备成为一个 云 平  
， 、  
开源硬件领域的高阶硬件产品 其在车辆工程 农业工程等方  
－
［4 6］  
， 。  
台 达到智能化灌溉的目的 进而为智能灌溉设备的实现提供  
。
Raspberry Pi  
设计一款智  
面有了广泛应用  
姬江涛等通过  
。
了新的思路  
，
能蔬菜耕作设备 其耕作的株距合格率为  
94．91%，  
误播率为  
［7］  
5．09%，  
具有良好的工作性能  
。
Raspberry Pi  
杨柳等将  
应用  
0．3 s  
1
硬件研究  
，
于拖拉机的无人驾驶系统的研究中 该系统的响应时间为  
［8］  
，
左右 且舵机的角度偏差为  
3°  
。
，
从所研 究 灌 溉 系 统 的 稳 定 性 出 发 选 取 的 硬 件 包 括  
张世昂等通过树莓派研究设  
: 2019-01-29  
收稿日期  
:
基金项目 重庆市科委自然科学基金项目  
( cstc2015jcyjA00022) 。  
:
作者简介 谭  
( 1983-) ， ， ， ， 。E-mail: chongqingtanyan@ 163．com。  
女 硕士 讲师 主要研究方向为机电一体化及自动化  
燕
106  
Raspberry Pi  
的室内智能灌溉系统设计与研究  
基于  
谭
燕
秦风元  
Raspberry Pi 3b(  
1) 、DHT11  
(
型空气温湿度检测模块 图  
2) 、  
4) 、  
图
(
卡默尔微型电机蠕动泵 图  
3) 、L298N  
(
型电机驱动模块 图  
PCF8591 A/D  
转化模块  
－
YL 69  
型土壤湿度计检测模块以及  
型
(
5)  
。
6
总体结构示意图如图 所示  
。
图
等
4
图
电机驱动模块  
Fig．4 Motor drive module  
1
3b  
图
树莓派  
Fig．1 Raspberry Pi 3b  
5
A/D  
转化模块  
图
土壤湿度计检测模块与  
Fig．5 Soil hygrometer detection module and A/D conversion module  
2
图
空气温湿度检测模块  
Fig．2 Air temperature and humidity detection module  
3
图
微型电机蠕动泵  
6
图
硬件总体结构图  
Fig．3 Micro motor peristaltic pump  
Fig．6 Hardware architecture  
SD Formatte  
16G  
采用  
对树莓派所安装的  
内存卡进行格式  
安装程序拷贝至内存卡中 并使内存卡插入树莓  
NOOBS Linux Ubuntu mate  
，
NOOBS  
，
化 将  
派内用  
7) 。  
2
web  
系统控制程序与  
设计  
(
安装本研究所需的  
系统 见  
2．1  
软件整体设计与编程实现  
，
安装系统之后 以局域网作为计算机与树莓派的连接  
图
Python3．5．2，  
选取  
本研究的智能灌溉系程序的编写语言为  
，
媒介 使计算机通过  
putty(  
8) 。  
见图 对树莓派进行控制  

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