arduino的wifi智能温湿度控制系统的设计(附件)【字数：5939】
本课题设计是一款基于Arduino的WIFI智能温湿度控制系统的设计。采用Arduino MEGA 2560作为主控制器，它的代码是开源的，便于直接使用，设计方案和原理都较简单、硬件稳定性高。手机App（设备云）是中国移动物联网开放平台(ONENET)的移动端软件，该软件界面简洁大方，不需要自己撰写完整代码，可直接改写利用。当App连接上Arduino单片机端的WIFI后，可以实现通过WIFI将Arduino端的温湿度传感器的数据实时显示在手机端（PC端）。根据温湿度的不同，通过继电器另一端连接加热板，电风扇，加湿器，抽湿机等设备用手机App（PC）控制Arduino端的继电器的开启、关闭，从而达到控制温湿度的这样的设计。
目录
一、引言 1
（一）智能温湿度控制系统的发展背景 1
（二）智能温湿度控制系统的发展现状 1
（三）本文主要研究内容 1
二、方案设计和元器件选择 2
（一）温湿度控制系统模块的简述 2
（二） Arduino控制器的简介 2
（三） 中国移动物联网ONENET的简介 3
（四） DHT11温湿度传感器的简介 3
（五） WiFiESP826612F模块的简介 4
三、系统硬件 5
（一）WIFI ESP8266模块电路设计 5
（二） DHT11温湿度传感器电路设计 5
（三） 四路继电器模块电路设计 6
1、四路继电器电路 6
2、继电器三个端口的接法 7
四、系统软件设计 7
（一） WIFI上传数据的流程设计 7
（二） 控制系统流程设计 8
（三） ONENET平台设备 9
1、设备注册和管理 9
2、ONENET设备流程设计 12
五、实物展示 12
总结 15
参考文献 16
致谢 17
附录一原理图 18
附录二元件清单 18
附录三程序 19
一、引言
（一）智能温湿度控制系统的发展 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
背景
随着我国科学技术的快速发展．农业机械化、智能化以及现代化已成为农业发展的趋势。对农作物的培育来说，温度和湿度是两个极其重要的物理参数，它们的检测对提高植物的成活率、加快生长进程，降低死亡率起着非常重要的作用。就以往的生产方式，采用人工监测方式，一般很难准确的掌控生产环境的变化，并且用这种传统的方法收集到的数据往往达不到预期的效果。如今各种高新技术不断应用于农业的生产，人工智能逐渐融入到社会，智能控制系统在现代化的农业生产中出现得越来越频繁。
（二）智能温湿度控制系统的发展现状
近几年，WIFI智能控制市场规模迅速扩大，其中在农业方面，智能温湿度控制系统有着巨大的发展。因为农作物生产的需要，与其相关的各种智能小工具开始兴起，这样推动了智能温湿度控制系统的发展，对于新兴农民而言，它承担着极为重要的角色，操作便捷，利于实时监测土壤的温湿度指标，不仅如此，市面上的智能控制系统几乎都可以在电脑端和手机端远程操作，在目前的市场上智能温湿度控制系统已经被普及，特别是承包土地做专业生产的承包户。目前市面上存在的温湿度传感器系统控制具有方案多样化的特点，常见的有：WiFi技术、Zigbee技术或是蓝牙技术。蓝牙是不可以远距离传输，距离的局限性很大，但通过WiFi技术来远程控制是十分简便的，速率远大于蓝牙和Zigbee，将成为未来智能温湿度控制系统的主流控制协议。
（三）本文主要研究内容
本课题设计的是一款基于Arduino的WIFI智能温湿度控制系统的设计。关于Arduino（MEGA 2560）控制器的相关资料都是开放的，通过网络查询就能够找到，使用起来非常便捷，该设计的原理简单、硬件耐用且稳定性高。手机app是中国移动物联网开放平台(Onenet)的移动端软件，该软件界面简洁大方，不需要撰写代码，直接使用。当App连接上Arduino单片机端的WIFI后，可以实现通过WIFI将Arduino端的温湿度传感器的数据实时显示在手机端（PC端）。根据温湿度的不同，通过继电器另一端连接加热板，电风扇，加湿器等设备用手机App（PC）控制Arduino端的继电器的开启、关闭，从而达到控制温湿度的这样的设计。
Arduino控制器的简介
Arduino是一个开放源代码的计算机控制器，基于开放源代码的硬件和软件平台，有专用的面向对象的Arduino IDE开发环境。是采用USB接口的核心电路板，专用扩展板可以增加接口，适合需要大量输入输出接口的设计。同时具有54路数字I/O出口，其中15路可作为PWM输出，15路的模拟输入，4路的UART接口，一个USB接口和一个复位按钮。本设计需要用到的Arduino扩展板上的接口有信号接口2路到7路和14路15路，VCC接口和GND2路到4路。
图2为Arduino Mage 2560 的引脚图。
/
图2 Arduino Mage 2560引脚图
二、方案设计和元器件选择
（一）温湿度控制系统模块的简述
本系统是基于Arduino和中国移动物联网平台，用wifi远程控制技术，采用温湿度传感器（DHT11）感测数据实现土壤环境的智能化管理的一套设备，并且可以在电脑端或手机端同时显示监测到的数据。图1基本上清晰的反映了WIFI智能温湿度控制系统的运行过程，Arduino控制模块采用MAGE 2560，通过Arduino端的WiFiESP826612F模块 与手机客户端个人热点连接，手机（PC）作为显示设备。对温湿度数据进行实时监测和显示。再利用WIFI传输信号控制继电器。
/
图1 WiFi智能温湿度控制系统框图
中国移动物联网ONENET的简介
ONENET平台是本设计连接数据的中心平台，有数据分析，数据安全等方面的服务，能够接受传感器和其他通信技术的请求，通过不同方面的平台，比如接入平台，还有完成数据处理的服务器构成一个功能完整的平台，最大程度的满足用户对物联网平台的需求。相较于电信物联网，ONENET开发简单，使用标准的 profile，不需要用户自己开发，此设计也是借助了这一特点来完成无线控制。
DHT11温湿度传感器的简介
DHT11是一款含有自动校准输出的温湿度复合传感器，能够采集到模拟信号并转换成数字信号输出，其校准系数以程序的形式存放在OTP内存中，它应用于专门的数字模块采集技术和温湿度传感技术，DHT11模块具有很强的稳定性还有卓越的稳定性。内含性能极高的单片机芯片，所以此DHT11温湿度传感器具有抗干扰能力强、能在恶劣环境下正常工作、性能好、处理能力强、准确度高等优势。每个DHT11温湿度传感器都经过了超高标准和极其严格的测验，在不断调试后完成校准。采用简单的单线制串行来输入和输出数据，3针单排引脚封装，方便连接单线制串行接口。功耗低，模块轻便小巧，可传输的距离达20米以上，使其成为人们日常生活中温湿度传感器的首选，更是难度系数较大的应用场所中的信赖选择，产品为连接方便。
目录
一、引言 1
（一）智能温湿度控制系统的发展背景 1
（二）智能温湿度控制系统的发展现状 1
（三）本文主要研究内容 1
二、方案设计和元器件选择 2
（一）温湿度控制系统模块的简述 2
（二） Arduino控制器的简介 2
（三） 中国移动物联网ONENET的简介 3
（四） DHT11温湿度传感器的简介 3
（五） WiFiESP826612F模块的简介 4
三、系统硬件 5
（一）WIFI ESP8266模块电路设计 5
（二） DHT11温湿度传感器电路设计 5
（三） 四路继电器模块电路设计 6
1、四路继电器电路 6
2、继电器三个端口的接法 7
四、系统软件设计 7
（一） WIFI上传数据的流程设计 7
（二） 控制系统流程设计 8
（三） ONENET平台设备 9
1、设备注册和管理 9
2、ONENET设备流程设计 12
五、实物展示 12
总结 15
参考文献 16
致谢 17
附录一原理图 18
附录二元件清单 18
附录三程序 19
一、引言
（一）智能温湿度控制系统的发展 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
背景
随着我国科学技术的快速发展．农业机械化、智能化以及现代化已成为农业发展的趋势。对农作物的培育来说，温度和湿度是两个极其重要的物理参数，它们的检测对提高植物的成活率、加快生长进程，降低死亡率起着非常重要的作用。就以往的生产方式，采用人工监测方式，一般很难准确的掌控生产环境的变化，并且用这种传统的方法收集到的数据往往达不到预期的效果。如今各种高新技术不断应用于农业的生产，人工智能逐渐融入到社会，智能控制系统在现代化的农业生产中出现得越来越频繁。
（二）智能温湿度控制系统的发展现状
近几年，WIFI智能控制市场规模迅速扩大，其中在农业方面，智能温湿度控制系统有着巨大的发展。因为农作物生产的需要，与其相关的各种智能小工具开始兴起，这样推动了智能温湿度控制系统的发展，对于新兴农民而言，它承担着极为重要的角色，操作便捷，利于实时监测土壤的温湿度指标，不仅如此，市面上的智能控制系统几乎都可以在电脑端和手机端远程操作，在目前的市场上智能温湿度控制系统已经被普及，特别是承包土地做专业生产的承包户。目前市面上存在的温湿度传感器系统控制具有方案多样化的特点，常见的有：WiFi技术、Zigbee技术或是蓝牙技术。蓝牙是不可以远距离传输，距离的局限性很大，但通过WiFi技术来远程控制是十分简便的，速率远大于蓝牙和Zigbee，将成为未来智能温湿度控制系统的主流控制协议。
（三）本文主要研究内容
本课题设计的是一款基于Arduino的WIFI智能温湿度控制系统的设计。关于Arduino（MEGA 2560）控制器的相关资料都是开放的，通过网络查询就能够找到，使用起来非常便捷，该设计的原理简单、硬件耐用且稳定性高。手机app是中国移动物联网开放平台(Onenet)的移动端软件，该软件界面简洁大方，不需要撰写代码，直接使用。当App连接上Arduino单片机端的WIFI后，可以实现通过WIFI将Arduino端的温湿度传感器的数据实时显示在手机端（PC端）。根据温湿度的不同，通过继电器另一端连接加热板，电风扇，加湿器等设备用手机App（PC）控制Arduino端的继电器的开启、关闭，从而达到控制温湿度的这样的设计。
Arduino控制器的简介
Arduino是一个开放源代码的计算机控制器，基于开放源代码的硬件和软件平台，有专用的面向对象的Arduino IDE开发环境。是采用USB接口的核心电路板，专用扩展板可以增加接口，适合需要大量输入输出接口的设计。同时具有54路数字I/O出口，其中15路可作为PWM输出，15路的模拟输入，4路的UART接口，一个USB接口和一个复位按钮。本设计需要用到的Arduino扩展板上的接口有信号接口2路到7路和14路15路，VCC接口和GND2路到4路。
图2为Arduino Mage 2560 的引脚图。
/
图2 Arduino Mage 2560引脚图
二、方案设计和元器件选择
（一）温湿度控制系统模块的简述
本系统是基于Arduino和中国移动物联网平台，用wifi远程控制技术，采用温湿度传感器（DHT11）感测数据实现土壤环境的智能化管理的一套设备，并且可以在电脑端或手机端同时显示监测到的数据。图1基本上清晰的反映了WIFI智能温湿度控制系统的运行过程，Arduino控制模块采用MAGE 2560，通过Arduino端的WiFiESP826612F模块 与手机客户端个人热点连接，手机（PC）作为显示设备。对温湿度数据进行实时监测和显示。再利用WIFI传输信号控制继电器。
/
图1 WiFi智能温湿度控制系统框图
中国移动物联网ONENET的简介
ONENET平台是本设计连接数据的中心平台，有数据分析，数据安全等方面的服务，能够接受传感器和其他通信技术的请求，通过不同方面的平台，比如接入平台，还有完成数据处理的服务器构成一个功能完整的平台，最大程度的满足用户对物联网平台的需求。相较于电信物联网，ONENET开发简单，使用标准的 profile，不需要用户自己开发，此设计也是借助了这一特点来完成无线控制。
DHT11温湿度传感器的简介
DHT11是一款含有自动校准输出的温湿度复合传感器，能够采集到模拟信号并转换成数字信号输出，其校准系数以程序的形式存放在OTP内存中，它应用于专门的数字模块采集技术和温湿度传感技术，DHT11模块具有很强的稳定性还有卓越的稳定性。内含性能极高的单片机芯片，所以此DHT11温湿度传感器具有抗干扰能力强、能在恶劣环境下正常工作、性能好、处理能力强、准确度高等优势。每个DHT11温湿度传感器都经过了超高标准和极其严格的测验，在不断调试后完成校准。采用简单的单线制串行来输入和输出数据，3针单排引脚封装，方便连接单线制串行接口。功耗低，模块轻便小巧，可传输的距离达20米以上，使其成为人们日常生活中温湿度传感器的首选，更是难度系数较大的应用场所中的信赖选择，产品为连接方便。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/dzxx/txgc/505.html
