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基于云服務的遠程植物看管助手設計資料

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基于云服務的遠程植物看管助手pptx內容預覽：

科技創新項目申報表

  
作品選題的確定（原專利、產品或生活、生產中不足之處）
  
當前市場上的智能花盆類產品其智能性大多局限于對花盆本身的自動澆水功能，或者通過添加藍牙或者WiFi模塊實現與近距離的手機客戶端通信功能。這些功能雖然解決了用戶不能及時看護問題，但是不夠智能化。因為對于植物來說最重要的是澆水量問題，不同植物所需的澆水量不同，現有的自動澆水功能多為設定一個統一的土壤濕度閾值，當濕度低于此閾值時開啟自動澆水功能。因此對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手機客戶端控制花盆澆水的功能也不能滿足長期遠距離出差用戶的使用需求。
  
創新之處
  
與市場上現有產品相比，本作品創新之處在于具有遠程控制與智能澆水的功能。無論用戶身處何地，只需手機連上網絡，打開客戶端便可實時獲取當前植物信息；對養花愛好者可以根據當前土壤濕度及光照強度實現遠程一鍵澆水功能，這也解決了對不同植物的適用性問題。同時對于設備的供電問題，本作品結合外接電源、內置電源以及太陽能電池充電三種功能，可以不必擔心設備供電問題。
  
基本思路
  
對于解決遠程控制問題采用云服務模式，移動客戶端要有適用的app軟件，智能設備端要結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。電源部分設計主要是實現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能電池板充電，實現當電池電壓低于一定值時自動充電的功能。控制部分主要是實現各傳感器模塊將采集的數據信息上傳至 MCU,并通過 WIFI 模塊將數據上傳至云端。生長環境信息采集分為光照強度傳感器 BH1750，溫濕度傳感器 DHT11，土壤濕度傳感器三部分。并且設計有微型水泵實現澆水功能。
  
（2）軟件部分：設備端控制程序的設計以及客戶端app的設計。設備端控制程序實現將采集的信息融合上傳至云端并且接收控制命令。app部分則主要實現接收融合后的信息并且可以實現控制功能。
  
集體作品中申報者各自的工作分工
  
張曼：負責整體框架設計、硬件部分設計、所用材料搜集、資料查找與報告的撰寫。
  
李巖：負責軟件程序的設計調試、整個實驗平臺的檢測與調試。
  
進一步完善該作品的設想
  
基于云服務的遠程植物看管助手系統作為物聯網接入點可以在原硬件基礎上進行擴展，以此為基點可實現遠程控制家中所有接入設備。在接下來打算設計擴展口，以便于其他設備通過基于云服務的遠程植物看管助手系統接入云端。只要家中擁有了植物看管助手，那么如果有其他接入需求，只需簡單升級即可，不需要更換硬件設備便可輕松實現。
申報作品所提供的材料
1.作品研究技術說明書（論文）     0    件。                                                                                                    2.作品附件（圖紙、圖表、調查問卷表等）  0       件。                                                                    3.作品數據光盤    0      件。
  
4.其他      6 件。                                                                                                                        總計：       6    件。                                                                                                                       說明：申報材料可為復印件，均不退回，請申報者自留底稿。                                                                                                                                                                                                        
申報者確認事宜
我（們）確認所有申報資料屬實，服從大賽評委會的決議。                                            
  
申報者(第一作者)簽名：     監護人簽名（或班主任代表）：
  
                                 年  月  日
  
項目摘要
  
  
基于云服務的遠程植物看管助手是基于云概念的智能植物看管平臺，通過手機客戶端接入云端與智能硬件相連實現遠程控制的功能。其硬件平臺采用以 ARM Cortex-M3為內核的 STM32 高性能嵌入式處理芯片，通過采集植物所處土壤的濕度、外界環境的溫度和濕度、外界光照強度等信息并實時上傳至移動 APP 客戶端，便于植物主人無論在家還是遠在異地都能實時掌握植物的生長狀態。移動客戶端 APP不僅可以接收信息，還可以發送指令。只要認為植物需要澆水，便可發送指令遠程管理。另外如果沒有時間或所處環境沒有網絡，智能硬件端設定有土壤濕度最低閾值，只要達到澆水要求，系統就會自動開啟澆水功能。而且倘若主人不善養殖花卉，可以根據花卉的生長環境生存周期不同，設置不同閾值，有區分的來幫助主人澆水養花，因此無需擔心無人照顧而使植物缺水。另外此系統還具有語音播報功能，當檢測到人體紅外信號時會播報植物信息；當植物缺水時會語音提醒澆水。智能移動花管家的設計秉承“環保、低碳、節能”理念。采用移動電源供電，另外可以選擇外接充電方式或太陽能電池板進行充電。設計太陽能充電的目的在于長時間無人看管條件下當電源電量低于一定值時可以自動啟動太陽能充電，確保系統不會斷電。因此無論在何種環境下都可以放心使用。

總結展望
設計擴展口，便于家中其他設備通過基于云服務的遠程植物看管助手系統接入云端。只要家中擁有了植物看管助手，那么如果有其他接入需求，只需簡單升級即可，不需要更換硬件設備便可輕松實現。

STM32單片機源程序如下:
  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);   //關閉電機
  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();   //光強度傳感器初始化
  108.         AdcInit();    //ADC初始化
  109. //        SPI1_Init();  //led點陣初始化
  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.         /* 系統初始化*/
  121.         SystemInit();
  122.         UARTx_Init();
  123.         Printf_SystemRccClocks();
  124.         RTC_Init();
  125.         /*應用初始化*/
  126.         Hal_Init();
  127.         /* 初始化各類型數據幀*/
  128.         McuStatusInit();

  130.         while(1)
  131.         {
  132.                
  133.                 MessageHandle(); //處理來自串口的數據幀
  134.                 KEY_Handle();                  //處理來自按鍵的事件
  135.                  
  136.                
  137.                 if(gatersensorflag !=0)   //上傳信息
  138.                 {
  139.                         gatersensorflag = 0;
  140.                        
  141.                         Start_BH1750();  //光強
  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.                                 //有人時播放語音
  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)  //客戶端發出控制命令，關閉自動澆水模式
  181.                 {
  182.                         if(iol_temp <45)  //土壤濕度小于45
  183.                         {
  184.                                 JDQ_ON();  //打開澆水
  185.                                 //間隔一定時間關閉澆水
  186.                                 Delay_ms(3000);
  187.                                 JDQ_OFF();


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

  195.                         }
  196.                 }
  197.                
  198.                 //測量備用電源電壓
  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 余下代碼請從51黑下載附件…………
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資料列表：
附件5：程序\
科技創新項目查新報告.doc
科技創新項目申報表.doc
附件1：小米智能花盆.doc
附件2：智能花盆設計報告.doc
附件3：基于ZigBee3G網絡的溫室無線遠程植物生態監測系統.caj
附件4：原理圖.PDF.lnk
附件6：基于云服務的遠程植物看管助手.pptx

所有資料51hei提供下載:
機械-張曼-基于云服務的遠程植物看管助手.rar (13.3 MB, 下載次數: 35)


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沙發
ID:1 發表于 2017-11-24 02:14 | 只看該作者
好資料，51黑有你更精彩!!!
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板凳
ID:251711 發表于 2017-12-7 00:07 來自手機 | 只看該作者
這個真的不錯，給了我啟發
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