ESP32-S2無線WiFi技術,智慧農業灌溉節水控制應用

以wifi模組為基礎的遠端監測節水灌溉系統,農業智慧灌溉節水系統它可以遠端監測現場環境的溫度、溼度、以及透過雲傳輸的資料進行分析,可自動控制內部環境引數、施肥、灌溉等裝置。

ESP32-S2無線WiFi技術,智慧農業灌溉節水控制應用

同時,還可透過手機、串列埠、微機及其他使用者終端動態地將監控資訊推給管理者,透過分析採集資訊控制灌水量。

透過對終端的多樣化,為農業生產現場環境的資訊化提供了更大的方便,智慧化的遠端監測,主要是依靠資訊感知技術、網路通訊技術、自動控制技術等先進技術。

ESP32-S2無線WiFi技術,智慧農業灌溉節水控制應用

作為終端應用平臺,可以控制灌溉用水的浪費,大大降低了人工成本,實現了無人值守,正確調節環境,實現高效節水。

該系統包括硬體裝置、微控制器模組、被控器模組、無線WiFi通訊模組、物聯網雲伺服器等,它是根據農產品溫度、溼度資訊,自動完成實時灌水。

ESP32-S2無線WiFi技術,智慧農業灌溉節水控制應用

無線WiFi技術應用,ESP32-S2 是一款高度整合、高性價比、低功耗、主打安全的單核Wi-Fi SoC,具備強大的功能和豐富的 IO 介面,多樣的HMI應用。

基於 RSA-3072 演算法的安全啟動;基於 AES-128/192/256-XTS 演算法的 Flash 加密;保護私鑰和裝置機密不受軟體訪問;密碼加速器提高雲連線效能;有效抵抗物理故障注入攻擊。

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感應器利用無線感測網路作為農業資訊感知的硬體裝置,把結果提供給生產者,主要用於收集農業資源的各種資訊,如種植過程中的溫溼度、溼度等引數。

作為主控晶片傳輸所採集的資料到微處理器模組。路由器熱點可以透過遠距離wifi模組WiFi無線模組連線,實現資料與主晶片間的通訊。

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ESP32-S2 集成了豐富的外圍裝置,有 43 個可程式設計 GPIO,可以靈活配置為 USB OTG、LCD 介面、攝像頭介面、SPI、I2S、UART、ADC、DAC 等常用功能。

ESP32-S2 具有 LCD 介面和 14 個可配置的電容觸控 GPIO,可為基於觸控式螢幕和觸控板的裝置提供良好的HMI解決方案。

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資料經過路由器的中轉傳送,傳輸到遠端雲伺服器後,利用平臺進行資料處理和儲存,這樣,農業管理員就可以透過網路來儲存資料,並進行分析決定,指令以繼電器開關作為智慧灌溉系統中的受控終端,LED燈照明進行資料反饋和控制。

灌水模組是本設計的一個重要部分,所謂智慧灌水,先要具備自動灌水的能力,透過資料分析,什麼時候要開水泵,什麼時候要開水泵,什麼時候要關上水泵,停止灌溉。

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水平潛水電泵作為潛水泵的一種,具有體積小、攜帶方便等優點,可廣泛用於農業生產。ESP32-S2 的工作溫度是 -40 °C~125 °C,適用於各類工業、消費和照明應用。

在WiFi技術的基礎上,設計了一套智慧灌溉系統,將這些不同的元件結合起來,各部件各有不同的功能,缺一不可,把各個部件連線起來,組成一個整體控制系統。

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在發現合適的WiFi網路後,感測器將採集到的資料傳送給上位機和雲平臺,如果不能達到標準的環境引數值,就會對相關資料進行處理,判斷是否為自動模式,再反饋給受控裝置,並作出反應。

智慧灌溉節水系統管理軟體,可直接發出指令操縱整個系統,軟體介面顯示溫、溼度訊號的實時變化,並顯示各灌溉閥的執行按鈕,充當灌溉部門對各溼度感測器的遠端管理工作。

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智慧化灌溉節水系統的上位機軟體介面主要包括串列埠傳輸、接收資訊、傳送資訊及資料儲存模組。上位機給系統發出控制指令,以保證各模組的正常工作。

為適應不同的環境,設定了閾值。遠端裝置控制部分的狀態可透過按鈕實時反映。油泵開啟時,按鈕上的紅色指示燈亮,紅色燈熄滅時是關機。在自動模式下,按鈕的綠燈將被開啟,綠燈熄滅時將處於手動模式。

ESP32-S2無線WiFi技術,智慧農業灌溉節水控制應用

基於WiFi技術和物聯網感應的智慧農業實時監測系統。將各種感測器探測到的資料上傳到雲平臺上,並實時上傳資料,使使用者能夠隨時檢視引數資料,監測農業生產環境,實現農業灌溉自動化。

該系統解決了傳統灌溉水資源浪費大、穩定性差的問題,完全符合實用、開放、便捷的設計原則,大大優化了水資源的配置。