一種無土栽培控制系統包括： 栽培機構與控制系統兩部分組成，其中栽培機構部分只是為了說明控制系統的工作流程。

  一、栽培機構部分：

  機構連接部分：

二、控制系統控制部分:

          2.1 ?  MCU主控

              采用意法半導體提供的NUCLEO-F401RE開發板。

          2.2  ?  無線通信模塊

       采用慶科提供的EMW3080無線模塊, EMW3080是單3.3V供電的、集成Wi-Fi和Cortex-M4F MCU的嵌入式Wi-Fi模塊，最高支持133M主頻和256K RAM

          2.3  ?溫度水位傳感器

溫度水位傳感采用常用的太陽能溫度水位傳感器.NTC R25為10K 歐,水位傳感器空為60K歐。

            2.4  ?光線強度傳感器

               5528光敏電阻光敏電阻。

         2.5  ?溫度濕度傳感器

           采用DHT11溫濕度傳感器。

    1.傳感器采用DHT11

    2．濕度測量范圍：20%-95%（0 度-50 度范圍）濕度測量誤差：+-5%

    3.溫度測量范圍：0 度-50 度溫度測量誤差：+-2 度

    4.工作電壓3.3V-5V

    5.輸出形式：數字輸出

 2.6  ?溫水位傳感器

  水溫傳感器 R25=10K

  水位傳感器 30K+10K+10K+10K=60K

          2.7  ?控制輸出端

4路5V繼電器模塊X2

1.       繼電器輸出觸點最大250V 10A

2.       輸入IN1 IN2 IN3 IN4信號線低電平有效VCC

       5. 連接器板

       6.連接總成

 說明

一、首先在慶科云端建立產品、屬性點。

二、軟件采用Mbed在線開發平臺進行開發。

2.2  //讀取傳感器數據

void ReadInputData(void)

{

    wait(1.0); // 1 second

    Air_sensor.DHT11_Read_Data(&dht11_temp_data, &dht11_hum_data);  //數據要與FOG3上對應

    InputData[0]=NTC_sensor.getTemperature();           //讀取水溫

    InputData[1]=LightRes_sensor.getLightRes();         //讀取光強度

    InputData[2]=WaterLevel_sensor.getWaterLevel();     //讀取水位

    InputData[3]=(float)dht11_temp_data;                //讀取環境溫度

    InputData[4]=(float)dht11_hum_data;                 //讀取濕度

}

2.3   //FramePackage類對數據進行組包并檢驗

void FramePackage::FrameData(float *FD,bool *bsd,unsigned char *SendData)

{

unsigned char DataHex[48];

    SendData[0]=0xAA;

    SendData[1]=0xBB;

     /**/

        DataHex[0]=0x0A;

        DataHex[1]=0x00;

        DataHex[2]=0x2D;

    for(int i=0; i<5; i++) {

        LongToHex(FD[i],FloatHext);

        DataHex[3+i*6]=i+1;

        DataHex[4+i*6]=0x03;

        DataHex[5+i*6]=FloatHext[0];

        DataHex[6+i*6]=FloatHext[1];

        DataHex[7+i*6]=FloatHext[2];

        DataHex[8+i*6]=FloatHext[3];

    }

    for(int i=0; i<5; i++) {

        DataHex[33+i*3]=i+6;

        DataHex[34+i*3]=0x00;

        DataHex[35+i*3]=bsd[i];

    }

    for (int i=0; i<48; i++) {

        SendData[2+i]=DataHex[i];

    }

    unsigned char RC=dp_hex_frame_checksum(DataHex,sizeof(DataHex));

    SendData[50]=RC;

}

//浮點數轉成無符號字符

void FramePackage::LongToHex(float FloatData,u8 *m)

{

    long L=  *( long *)&FloatData;

    m[0]=L>>24;

    m[1]=(L&0xFFFFFF)>>16;

    m[2]=(L&0xFFFF)>>8;

    m[3]=(L&0xFF);

}

//RCR校驗

unsigned char FramePackage::dp_hex_frame_checksum( unsigned char * buf, unsigned short length )

{

    unsigned short checksum = 0;

    unsigned char * buf_ptr = buf;

    while ( length > 0 ) {

        checksum += *buf_ptr;

        buf_ptr++;

        length--;

    }

    checksum = (checksum >> 8) + (checksum & 0x00FF);

    if ( (checksum & 0xFF00) != 0 ) {

        checksum = (checksum >> 8) + (checksum & 0x00FF);

    }

    return (unsigned char) (~checksum);

}

2.4//將組包好的數據通過串口發送給 3080無線模塊。在由3080無線模塊將HEX數據轉化成Json字串發送給云端。云端在將數據發送的手機APP。手機端就能看到實時采集的數據了并控制設備。

void SendDataFog3()

{

    FramePackage FP;     //定義組包

    wait(5);

    pc.printf("AT+FOGSEND=1,51\r");              //準備發送數據包1=HEX,0=透傳模式  數據大小51

    wait(5);

    ReadInputData();     //讀取傳感器數據

    FP.FrameData(InputData,OutDataSW,SendHexData);      //組包數據幀

    for(int i=0; i<51 ; i++) {                          //將組包好的數據從串口發送出去

        pc.printf("%c",SendHexData[i]);                 //以符形式

    }

    wait(5);

} 

無線模塊與云端進行綁定

設備向云端發送數據

手機APP接到MCU數據

手機APP向設備發Json指令

設備接收到手機APP指令