智能农业实训沙盘
智慧农业实训沙盘是以农业大棚为原型,通过实景+实训的方式,综合运用无线传输网络、单片机、RFID射频识别、传感器与控制器、云计算等技术,依托部署在实景沙盘中的在农业传感器与控制器、无线网络、RFID以及智能网关等设备,实现智能农业的控制与管理,帮助学生熟悉智能农业系统相关项目的开发与应用。
一、沙盘主体:
沙盘主体采用铝合金骨架,长宽高为:800*800*500mm,沙盘一侧为智能农业大棚模型,大棚内置风扇节点、灯光节点、农业传感器以及相关控制器节点,另一侧为智能农业实训区域,实训区域支持磁吸搭积木的连接方式,表面集成多路物联网模块供电底板,所有供电底板由沙盘内部统一供电,无需外接电源,便于学生操作;
二、农业物联网模块:
采用模块化设计,支持磁吸搭积木连接;
农业物联网模块可以无缝吸附到沙盘平台插槽内,插槽集成供电功能,无需单独外接电源及数据线;
实验平台:物联网实验平台
供电模块:3.3V/5V供电底板;
处理器模块:嵌入式ARM处理器(STM32)
无线通信模块:WIFI无线通信模块、zigbee无线通信模块
传感器模块:温湿度、光照、CO2浓度、风速、雨雪、土壤湿度、电导率、PH值、火焰、烟雾、红外对射传感器;
执行器模块:双路继电器、风扇、LED灯光、舵机、水泵执行器;
射频识别模块:13.56M高频读卡器。
硬件组成:
序号 | 项目 | 名称 | 数量 | 备注 |
1 | 沙盘 | 智能农业实训沙盘 | 1 | 一体化供电平台 |
2 | 调试平台 | 物联网实验平台 | 1 | 一体化供电平台 |
3 | 供电底板 | 3.3V/5V供电底板 | 12 | 支持磁吸搭积木 |
4 | 单片机模块 | 嵌入式STM32模块 | 12 | 支持磁吸搭积木 |
5 | 无线通讯模块 | ZigBee无线通信模块 | 12 | 支持磁吸搭积木 |
WIFI无线通信模块 | 1 | 支持磁吸搭积木 | ||
6 | 传感器模块 | 空气温湿度传感器 | 1 | 支持磁吸搭积木 |
光照传感器 | 1 | 支持磁吸搭积木 | ||
二氧化碳传感器 | 1 | 支持磁吸搭积木 | ||
风速传感器 | 1 | 支持磁吸搭积木 | ||
雨雪传感器 | 1 | 支持磁吸搭积木 | ||
土壤湿度传感器 | 1 | 支持磁吸搭积木 | ||
电导率传感器 | 1 | 支持磁吸搭积木 | ||
PH值传感器 | 1 | 支持磁吸搭积木 | ||
火焰传感器 | 1 | 支持磁吸搭积木 | ||
烟雾传感器 | 1 | 支持磁吸搭积木 | ||
红外对射传感器 | 1 | 支持磁吸搭积木 | ||
7 | 执行控制器模块 | 双路继电器执行器 | 2 | 支持磁吸搭积木 |
8 | 云平台 | 公有云平台 | 1 | 支持上云 |
9 | 其他配件 | 电源线、香蕉线等 | 1 |
实验实训:
通过将各个实验模块与智能农业实训沙盘相结合,可进行多种实训实验:
智能农业沙盘实训项目 | |
实验一、农业传感器采集实训 | 实验六、云平台配置与应用实训 |
实验二、农业执行器控制实训 | 实验七、农业报警实训 |
实验三、农业传感器联动控制实训 | 实验八、RFID读卡与应用实验 |
实验四、无线传感器网络实训 | 实验九、农业场景应用实训 |
实验五、农业场景嵌入式系统开发实训 | 实验十、WiFi网关通信实验 |
实验中提供开源的实验代码,可自行修改、编译代码,支持二次开发,可根据以上基础实验,自行拓展更多智能农业实验,实现农业系统的开发与应用。