行空板驱动的物联网农业监测系统 监测农作物生长环境的利器

随着农业生产技术的不断发展，监测户外和大棚的作物生长环境确实变得至关重要。通过监测作物生长环境，我们可以及时了解土壤养分、温湿度、光照等关键参数的变化，从而优化农作物的生长条件，提高产量和质量。同时，监测环境参数还可以帮助我们预防病虫害的发生，及时采取措施进行防治。

本篇文章介绍了一款物联网农业监测系统，它采用开源硬件行空板（Unihiker）为核心，配备RS485土壤传感器、温湿度传感器、CO2传感器、环境光传感器等，实时监测大棚和户外作物生长环境。通过WiFi上传数据至拿铁熊猫（Lattepanda）服务器，使用Flask Web网页端查看数据，还可实时监测作物状态。系统还设立室外气象站，监测风向、风速、温度、气压和雨量等参数。上传的数据可用于土壤养分、环境光照和环境参数的实时分析，为智慧农业发展提供数据支持。整体程序使用Python编写，具备自动运行和断网自动重连功能。拿铁熊猫（Lattepanda）服务器可显示节点状态和数据，方便及时维护。这一系统将为农业生产提供更科学、精确的数据支持。

硬件清单

土壤氮磷钾传感器 x5

拿铁熊猫（Lattepanda）delta x1

行空板（Unihiker）x6

二氧化碳传感器 SEN0536 x3

环境光传感器 SEN0540 x3

气象站 SEN0186 x1

485转UART模块 DFR0845 x5

温湿度传感器 SEN0334 x1

Unihiker扩展板 MBT0008 x6

Power Adapter FIT0639 x6

SCI x 6

WIFI 监控摄像头 x1

摄像头 x5

路由器 x1

防水箱体 x6

电源转接模块 x 6

功能

1.实时监测大棚内“一米田”内主要环境指标（土壤参数：土壤温湿度、土壤pH、土壤营养盐，环境参数：二氧化碳浓度 、温湿度、光照强度）。

2.苗情监测：图像采集按时自动发送命令远程拍照，自动展示最新作物苗情图片。

3.气象站监测：实时监测大棚外气象情况（风向、风速、温度、气压和雨量）。

4.将监测到的数据在云端显示。

5.离线节点设备在线预警。

方案拓扑图

行空板（Unihiker）作为主要的监测核心，并结合了RS485土壤传感器，I2C 温湿度传感器，I2C CO2传感器，I2C 环境光传感器等，采集不同节点的土壤养分，包括温湿度、PH和氮磷钾数据，同时采集空气二氧化碳、温湿度，环境光等的数据，同时还配备了USB摄像头连接行空板（Unihiker），对作物的成长进行拍摄。各个节点的行空板（Unihiker）和拿铁熊猫（Lattepanda）都在同一个局域网下，行空板（Unihiker）通过无线WIFI将数据上传至拿铁熊猫（Lattepanda）的本地服务器。在气象站节点中，行空板（Unihiker）通过UART通讯收集气象站数据。

硬件连接

1.以节点1土培生菜为例，节点1-节点5接线相同

USB摄像头和行空板（Unihiker）的USB连接。RS485土壤传感器，485转UART模块（DFR0845）和行空板（Unihiker）扩展板（MBT0008）连接方式如下表。485转UART模块和土壤传感器之间使用接线柱连接较牢固，485转UART模块和行空板Uihiker扩展板使用杜邦线连接，建议使用热熔胶二次固定，防止电线松动。

2.SCI，传感器（SEN0536，SEN0540 ，SEN0334）和Uihiker连接方式如图：

软件设置

1.在LP服务器搭建环境

2.安装服务器程序Siot

3.安装Web应用框架Flask

4.路由器设置

5.在lattepanda网页登录路由器页面设置，固定Lattepanda、六个Unihiker的IP。

6.编码

该物联网农业监测系统能够稳定地检测土壤养分，包括温湿度、PH和氮磷钾数据，同时还能监测户外和大棚的作物生长环境。通过无线WIFI，将大棚环境和室外气象站的传感器数据和图片实时上传云端，提供土壤养分、环境光照、环境参数的实时分析，为家庭精准农业提供必要的数据支持。

关于该项目的详细的介绍，您可以访问“DF创客社区”—“物联网农业土壤养分和气象站监测系统”了解更多。

上海智位机器人

上海智位机器人成立于2010年，是全球领先的从事开源硬件、机器人产品和科创教育的高科技企业，打造了DFRobot、蘑菇云科创教育等品牌，是国内最早的创客理念引入者和倡导者，创客教育的开拓者和引领者。旗下拥有中国最大的线上DF创客社区和国家级创客空间——蘑菇云创客空间，提供丰富的线上和线下学习资源，构建了一个自由、开放和富于创造力的交流空间。其Gravity产品已被全球超过100万开发者选用。合作伙伴包括微软、英特尔、Autodesk、霍尼韦尔、NASA、MIT等知名厂商和机构。

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