Domotic 温室

应用和在线服务

	Arduino IDE
	Eclipse

关于这个项目

概览

温室环境条件不断变化，因此我们需要有效的监测。

使用自动系统有很多好处，例如减少工作量，或者最重要的是，用户可以在家里通过 PC 或智能手机查看自己的投资。

另一个重要的优点是可以将数据存储到数据库中。这可以决定赚钱还是亏钱。

此外，由于实时系统控制，我们可以立即干预，防止种植问题。

温室中的自动监控系统由读取环境数据的传感器和执行器组成，称为“奴隶”。它们通过无线与称为“主”的中央设备进行通信。后者将可能的更改发送给从站（例如阈值的更改），并将数据通过 WiFi 发送到网络服务器。

1. 它是如何运作的？

我们可以将这个项目分成三个不同的部分：

• 大师
• 奴隶
• 网络服务器

我们已经将 Arduino/Genuino MKR1000 用于主设备，将 Arduino/Genuino Uno 用于从设备。

Master通过WiFi（集成WINC1500）与Web Server通信，Slave通过DHT22传感器获取温度和湿度，然后通过WiFi（WiFi shield WINC1500）将这些数据发送给Master。

2.大师

Master 处于“接入点模式”，等待 Slave 连接接收精心设计并发送到 Web Server 的温度和湿度。

Master 检查是否有可用数据，在这种情况下，它会创建一个由新阈值和 CRC 形成的 UDP 数据包。事实上，它会计算 Slave 将使用的 CRC 来验证收到的设置。

Master退出“接入点模式”后，连接到WiFi，将数据发送到WebServer，在那里它们将被放入图形中。

3. 奴隶

Slave 通过 DHT22 传感器获取温度和湿度，并在 5 分钟后将数据发送给 Master。它还创建一个 UDP 数据包，它连接到 Master，然后发送数据。

稍后它会等待是否有可用数据，例如新阈值。在这种情况下，Slave 接收新设置并使用 Dallas-Maxim 公式计算 CRC。

随后将计算出的 CRC 与从主机接收到的 CRC 进行比较。如果两个 CRC 相同，则 Slave 将新设置保存在 EEPROM 中。

4. 网络服务器

Web Server 保存所有以后可以存储在历史记录中的数据。

为了做到这一点，我们使用了一个 PHP 脚本，它连接到数据库并以两种不同的方式显示数据

• 在图表中，使用另一个 PHP 脚本
• 在 Android 应用中，使用另一个 PHP 脚本以 JSON 格式

5. 应用程序

该应用程序允许我们将数据查阅到数据库中。

在第一个屏幕中，我们可以选择要显示的时间范围，并通过“GRAPHIC”按钮联系网络服务并获取数据。

该应用程序将数据显示为图形。

代码

• 创建图形
• 脚本网站连接
• 创建表
• 温室Domotic大师
• 温室 Domotic Slave
• 获取数据

创建图形PHP

SetScale("textlin");$theme_class=new UniversalTheme;$graph->SetTheme($theme_class);$graph->img->SetAntiAliasing( false);$graph->title->Set('Title');$graph->SetBox(false);$graph->img->SetAntiAliasing();$graph->yaxis->HideZeroLabel();$graph ->yaxis->HideLine(false);$graph->yaxis->HideTicks(false,false);$graph->xgrid->Show();$graph->xgrid->SetLineStyle("solid");$图形->xaxis->SetTickLabels($time_axis);$graph->xgrid->SetColor('#E3E3E3');$graph->xaxis->SetLabelAngle(90);$graph->legend->SetPos(0.5, 0.08,'center','top');// 创建第一行$p1 =new LinePlot($parameter1);$graph->Add($p1);$p1->SetColor("#6495ED");$ p1->SetLegend('your_parameter1');$graph->yscale->SetGrace(0);// 创建第二行$p2 =new LinePlot($parameter2);$graph->Add($p2);$p2 ->SetColor("#B22222");$p2->SetLegend('your_parameter2');$graph->yscale->SetGrace(0);$graph->legend->SetFrameWeight(1);// 输出行$图->描边();?>

脚本网站连接PHP

";echo "parameter1 "。 $_GET['参数 1']。 "
";echo "parameter2 "。 $_GET['parameter2']。 "
";// 创建连接$conn =mysqli_connect($servername, $username, $password, $dbname);// 检查连接if (!$conn) { die("连接失败：" .mysqli_connect_error() );}$sql ="INSERT INTO 温室 (name, parameter1, parameter2)VALUES ('".$name."', '".$parameter1."', '".$parameter2."')";if ( mysqli_query($conn, $sql)) { echo "新记录创建成功";} else { echo "错误："。 $sql 。 “
”。 mysqli_error($conn);}mysqli_close($conn);?>

创建表SQL

CREATE TABLE IF NOT EXISTS `greenhouse` ( `id` int(11) NOT NULL, `date` timestamp NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP, `temp` float NOT NULL, `umid` float NOT NULL) ENGINE=MyISAM DEFAULT CHARSET=utf8;

温室Domotic MasterC/C++

/*自动化温室项目*//*Autors:Antonio La Mura, Umberto Festa*//*Date:03/03/2016*//*我们的想法是让购买水果的用户和温室种植的蔬菜，准确了解产品的所有种植步骤，例如使用化肥和其他类似产品。销售的产品上会贴上二维码，特定的智能手机应用程序可以读取该二维码。它提供有关产品生长的环境条件和使用的化学产品的信息。温室中的自动监控系统由读取环境数据的传感器和称为 Slaves 的执行器组成。它们通过无线与称为 Master 的中央设备进行通信。后者通过 WiFi 向从站发送可能的更改（如阈值的更改）和数据也发送到网络服务器。当产品准备出售时，向网络服务请求生成二维码，并将其放在包装上。系统的最后一部分是移动应用程序，负责扫描二维码并将相关信息显示给用户。*//*Master*//*DEVO AGGIUNGERE SOLO LA PARTE CHE MI SERVE PER RICEVERE LE NUOVE SOGLIE CHE VENNGONO INVIATE DALL'APP*//*使用的库*/#include #include #include #include #include /*连接变量*/char ssid[] ="SSID"; /*您的网络SSID（名称）*/char pass[] ="pass"; /*您的网络密码（用于WPA，或用作WEP的密钥）*/int keyIndex =0; /* 您的网络密钥索引号（仅 WEP 需要）*/char ssid_ap[] ="Arduino"; /*创建的AP名称*/char pass_ap[] =""; /*(尚不支持)*/int status =WL_IDLE_STATUS;unsigned int localPort =2390; /*本地监听端口*/char server[] ="www.cormaz.altervista.org"; /*谷歌的名称地址（使用DNS）*/WiFiServer server_ap(80);WiFiClient client_ap;WiFiUDP Udp;RTCZero rtc;WiFiClient client;char packetBuffer[255]; /* 保存传入数据包的缓冲区*/char ReplyBuffer[255]; /*发回的字符串*//*新阈值的变量*/float humax =0;float humin =0;float tumax =0;float tumin =0;/*像接入点一样工作（标志=假），连接to WebServer (flag =true)*/boolean flag =false;boolean Threeshold_available =false;void setup() { /*初始化串口并等待端口打开：*/ Serial.begin(9600); while (!Serial) {; /*等待串口连接。仅适用于本机 USB 端口*/ } Serial.println();}void loop() { int packetSize;双温；双嗡嗡声；内部标识；字节CRC；字符串 strURL; //检查是否有屏蔽：/******************************************* ***********************************************/ 如果 （ WiFi.status() ==WL_NO_SHIELD) { Serial.println("WiFi 屏蔽不存在"); /*不要继续：*/ while (true); } /**************************************************** **************************************/ //尝试连接WiFi网络：/* ****************************************************** ************************************/ while (status !=WL_CONNECTED) { Serial.print("Creating网络名称："); Serial.println(ssid_ap); /*连接到WPA/WPA2网络。如果使用开放或 WEP 网络，请更改此行：*/ status =WiFi.beginAP(ssid_ap); /*等待10秒连接：*/ delay(10000); server_ap.begin(); } Serial.println("连接到wifi"); /***************************************************** ************************************/ //开始UDP通信/****** ****************************************************** ******************************/ udp.begin(localPort);打印无线状态（）； client_ap =server_ap.available(); if (client_ap) { /*If you get a client*/ /*I'm waitinf for some information*/ Serial.println("new client"); /*从串口打印一条消息*/ /*如果有数据可用，读取一个包*/ packetSize =Udp.parsePacket(); if (packetSize) { Serial.print("收到大小的数据包"); Serial.println(packetSize); Serial.print("来自"); IPAddress remoteIp =Udp.remoteIP(); Serial.print(remoteIp); Serial.print(", 端口 "); Serial.println(Udp.remotePort()); /*将数据包读入packetBuffer*/ int len =Udp.read(packetBuffer, 255); if (len> 0) packetBuffer[len] =0; Serial.println("内容："); Serial.println(packetBuffer); char* command =strtok((char *)packetBuffer, ";");整数计数 =0; while (command !=0) { /*划分信息*/ switch (count) { case 0:id =atoi(command);休息;情况 1:temp =atof(command) / 10;休息;情况 2:hum =atof(command) / 10;休息; } command =strtok(0, ";");计数++； } Serial.print("收到的包裹"); Serial.print(id); Serial.print(" T:"); Serial.print(temp, 1); Serial.print(" H:"); Serial.println(hum, 1); /***************************************************** ****************************************/延迟(20); /*计算CRC-8，因此创建字节数组*/ /*************************************** *************************************************/字节 bhmax =(字节）humax；字节 bhmin =(byte)humin;字节 btmax =（字节）tumax；字节 btmin =(byte)tumin;字节 crc32_str[4] ={ bhmax, bhmin, btmax, btmin }; CRC =CRC8(crc32_str); Serial.println("CRC:"); Serial.println(crc); /***************************************************** ********************************/ if (threeshold_available ==true) { snprintf(ReplyBuffer, sizeof(ReplyBuffer), " %d;%d;%d;%d;%d;%d", id, (int)humax, (int)humin, (int)tumax, (int)tumin, (int)crc); /*发送一个回复，到发送我们收到的数据包的IP地址和端口*/ Udp.beginPacket(Udp.remoteIP(), Udp.remotePort()); udp.write(ReplyBuffer); udp.endPacket(); } } /*打印出串口监视器*/ /*关闭连接：*/ client_ap.stop(); Serial.println("客户端断开连接");标志 =真； }/*精细AP*/ /******************************************** **************************************/ /*连接服务器并发送数据到DataBase */ /**************************************************** *********************************/ if (flag ==true) { /*尝试连接到Wifi网络:*/ while (status !=WL_CONNECTED) { Serial.print("Attempting to connect to SSID:"); Serial.println(ssid); /*连接到WPA/WPA2网络。如果使用开放或 WEP 网络，请更改此行：*/ status =WiFi.begin(ssid, pass); /*等待10秒连接：*/ delay(10000); } Serial.println("连接到wifi");打印无线状态（）； strURL ="GET /YourAddress.php?id="; strURL +=id; strURL +="¶meter1="; strURL +=温度； strURL +="¶meter2="; strURL +=嗡嗡声； strURL +=" HTTP/1.1"; Serial.println("\n开始连接服务器..."); // 如果获得连接，则通过串行报告： if (client.connect(server, 80)) { Serial.println("connected to server"); // 发出一个 HTTP 请求：client.println(strURL); client.println("主机：www.cormaz.altervista.org"); client.println("连接：关闭");客户端打印（）；客户端停止（）； Serial.println("好的！"); } /*如果服务器断开连接，停止客户端：*/ if (!client.connected()) { Serial.println(); Serial.println("与服务器断开连接。");客户端停止（）； /*永远什么都不做：*/ while (true); } 标志 =假； } /**************************************************** ********************************/}/*计算算法CRC-8——基于Dallas/Maxim公式*/ byte CRC8(const byte * data) { byte crc =0x00; while (*data) { 字节提取 =*data++; for (byte tempI =8; tempI; tempI--) { byte sum =(crc ^ extract) &0x01; CRC>>=1;如果（总和）{ crc ^=0x8C; } 提取>>=1; } } return crc;}void printWifiStatus() { /*打印你连接的网络的SSID：*/ Serial.print("SSID:"); Serial.println(WiFi.SSID()); /*打印你的WiFi屏蔽的IP地址：*/ IPAddress ip =WiFi.localIP(); Serial.print("IP 地址："); Serial.println(ip); /*打印接收到的信号强度：*/ long rssi =WiFi.RSSI(); Serial.print("信号强度(RSSI):");串行打印（RSSI）； Serial.println("dBm");}

温室Domotic SlaveC/C++

/*自动化温室项目*//*Autors:Antonio La Mura, Umberto Festa*//*Date:21/03/2016*//*我们的想法是让购买水果的用户和温室种植的蔬菜，准确了解产品的所有种植步骤，例如使用化肥和其他类似产品。销售的产品上会贴上二维码，特定的智能手机应用程序可以读取该二维码。它提供有关产品生长的环境条件和使用的化学产品的信息。温室中的自动监控系统由读取环境数据的传感器和称为 Slaves 的执行器组成。它们通过无线与称为 Master 的中央设备进行通信。后者通过 WiFi 向从站发送可能的更改（如阈值的更改）和数据也发送到网络服务器。当产品准备出售时，向网络服务请求生成二维码，并将其放在包装上。系统的最后一部分是移动应用程序，负责扫描二维码并将相关信息显示给用户。*//*Slave*//*使用的库*/#include #include #include #include #include //定义所有PIN#define HUMIDIFIER A4#define HEATER A5#define DHT22_PIN 4//定义电机#define IS_1 0 #define IS_2 1#define IN_1 3#define IN_2 11#define INH_1 12#define INH_2 13#define TCONST 100 //步间延迟时间//变量重置millis()extern unsigned long timer0_millis;int status =WL_IDLE_STATUS;char ssid [] ="阿杜诺"; // 您的网络 SSID (name)char pass[] =""; // 您的网络密码（用于 WPA，或用作 WEP 的密钥）int keyIndex =0; // 您的网络密钥索引号（仅 WEP 需要）unsigned int localPort =2390; // 本地监听端口 onchar packetBuffer[255]; //缓冲区保存传入的数据包WiFiUDP Udp;//Define DHT22DHT22 myDHT22(DHT22_PIN);//发送变量float hmin =0;float hmax =0;float tmin =0;float tmax =0;int duty_motor =0;float湿度; float temperature;//变量每10秒发送一次unsigned long interval =600000;void setup() { Serial.begin(9600); while (!Serial) {; // 等待串口连接。仅原生 USB 端口需要 } //初始化 PIN (INPUT - OUTPUT) pinMode(HEATER, OUTPUT);数字写入（加热器，低）； pinMode（加湿器，输出）；数字写入（加湿器，低）； //设置风扇pinMode(IN_1, OUTPUT); pinMode（IN_2，输出）； pinMode（INH_1，输出）； pinMode（INH_2，输出）； //重置reset_ports();数字写入（INH_1，1）；数字写入（INH_2，1）； Serial.println("开始……"); delay(2000);}void loop() { // 如果有数据可用，读取一个数据包 int packetSize =Udp.parsePacket();无符号长时间 =毫秒（）； unsigned long currentMillis =millis(); DHT22_ERROR_t 错误代码； int i =0;字符名称[] ="clie1";湿度 =myDHT22.getHumidity() * 10;温度 =myDHT22.getTemperatureC() * 10;字符发送[32]; errorCode =myDHT22.readData();字节CRC； int crc_ric; //检查传感器湿度和温度DHT22错误/**************************************** ****************************************/ switch (errorCode) { case DHT_ERROR_NONE:char缓冲区[128]; sprintf(buf, "整数读数:温度 %hi.%01hi C, 湿度 %i.%01i %% RH", myDHT22.getTemperatureCInt() / 10, abs(myDHT22.getTemperatureCInt() % 10), myDHT22. getHumidityInt() / 10, myDHT22.getHumidityInt() % 10);休息; case DHT_ERROR_CHECKSUM：中断； case DHT_BUS_HUNG：中断； case DHT_ERROR_NOT_PRESENT：中断；案例 DHT_ERROR_ACK_TOO_LONG：中断； case DHT_ERROR_SYNC_TIMEOUT：中断； case DHT_ERROR_DATA_TIMEOUT：中断； case DHT_ERROR_TOOQUICK：中断； } /**************************************************** ********************************/ //打印值，当它改变时/******** ****************************************************** ************************/ if (湿度 !=myDHT22.getHumidity() * 10 || 温度 !=myDHT22.getTemperatureC() * 10) { Serial.print("T:"); Serial.print(myDHT22.getTemperatureC(), 1); Serial.print("C"); Serial.print(" H:"); Serial.print(myDHT22.getHumidity(), 1); Serial.println("%"); } /**************************************************** ********************************/ //每10分钟发送一次参数/******** ****************************************************** **********************/ if (millis()> interval) { //连接AP /************ ****************************************************** ******************/ // 检查屏蔽是否存在： if (WiFi.status() ==WL_NO_SHIELD) { Serial.println("WiFi shield not present "); // 不要继续：while (true); } // 尝试连接到 Wifi 网络：while ( status !=WL_CONNECTED) { Serial.print("Attempting to connect to SSID:"); Serial.println(ssid); // 连接到 WPA/WPA2 网络。如果使用开放或 WEP 网络，请更改此行： status =WiFi.begin(ssid); // 等待 10 秒连接：delay(10000); } Serial.println("连接到wifi"); /***************************************************** ********************************/ Serial.println("\n开始连接服务器..."); // 如果获得连接，则通过串行报告： Udp.begin(localPort); snprintf(toSend, sizeof(toSend), "%s;%d;%d", name, (int)湿度, (int)温度); // 发送回复，发送给我们收到的数据包的 IP 地址和端口 Udp.beginPacket(Udp.remoteIP(), Udp.remotePort()); udp.write(toSend); udp.endPacket(); Serial.println("发送完毕");重置米利斯（）； while (millis() <10000) { packetSize =Udp.parsePacket(); if (packetSize) { /*将数据包读入packetBuffer*/ int len =Udp.read(packetBuffer, 255); if (len> 0) packetBuffer[len] =0; Serial.println("内容："); Serial.println(packetBuffer); char* command =strtok((char *)packetBuffer, ";");整数计数 =0; while (command !=0) { /*分割信息*/ switch (count) { case 0:snprintf(name, sizeof(name), "%s", command);休息;情况 1：hmax =atof(command) / 10； //atof(char* ) mi 转换 un tipo char* in double break;情况 2：hmin =atof(command) / 10；休息;情况 3：tmax =atof(command) / 10;休息;情况 4：tmin =atof(command) / 10；休息;案例 5：crc_ric =atoi(command);休息; } command =strtok(0, ";");计数++； Serial.print("答案："); Serial.print(name); Serial.print(";"); Serial.print(hmax, 1); Serial.print(";"); Serial.print(hmin, 1); Serial.print(";"); Serial.print(tmax, 1); Serial.print(";"); Serial.println(tmin, 1); Serial.print("收到CRC："); Serial.println(crc_ric); //计算CRC-8，得到字节数组/************************************ ************************************************/ 字节 bhmax =(字节)hmax;字节 bhmin =(byte)hmin;字节 btmax =(byte)tmax;字节 btmin =(byte)tmin;字节 crc32_str[4] ={ bhmax, bhmin, btmax, btmin }; CRC =CRC8(crc32_str); Serial.println("CRC:"); Serial.println(crc); /***************************************************** ********************************/ if (crc_ric ==(int)crc) { //保存在 EEPROM 中 EEPROM_writeDouble (0, tmax); EEPROM_writeDouble(4, tmin); EEPROM_writeInt(8, hmax); EEPROM_writeInt(10, hmin); } } } 延迟（10）； } /**************************************************** ************************************/ WiFi.disconnect(); //根据传感器的值管理加湿器、加热器和风扇 /*************************************** ****************************************************** */ //加热器 if (myDHT22.getTemperatureC()>=tmax) { digitalWrite(HEATER, HIGH); } if (myDHT22.getTemperatureC() <=tmin + 1) { digitalWrite(HEATER, LOW); } //加湿器 if ((int)myDHT22.getHumidity()>=hmax) { digitalWrite(HUMIDIFIER, HIGH); } if ((int)myDHT22.getHumidity() <=hmin + 1) { digitalWrite(HUMIDIFIER, LOW); } //风扇，无刷电机 if (myDHT22.getTemperatureC()>=tmax + 4) { //电机根据温度旋转，占空比 -> 0 per t =tmax+4 and duty -> 100 per t> tmax+10 //Rotazione del motore al variare della tempatura, duty -> 0 per t =tmax+4 e duty -> 100 per t> tmax+10 duty_motor =map(i , tmax + 4, tmax + 10, 0, 100);如果（tmax> tmax + 10）{duty_motor =100;模拟写入（IN_2，duty_motor）；延迟（TCONST）； } if (myDHT22.getTemperatureC() <=(tmax + tmin) / 2) { reset_ports(); //电机根据温度旋转，duty -> 0 per t =tmax+4 and duty -> 255 per t> tmax+10 duty_motor =0;模拟写入（IN_2，duty_motor）；延迟（TCONST）； } /**************************************************** **************************************/ delay(1000);}//存双入EEPROM void EEPROM_writeDouble(int ee, double value) { byte* p =(byte*)(void*)&value; for (int i =0; i >=1;如果（总和）{ crc ^=0x8C; } 提取>>=1; } } return crc;}//用于重置millis()void resetMillis() { cli(); timer0_millis =0; sei();}

getdatiPHP

";//选择要连接的数据库使用 $selected =mysql_select_db("serra",$dbhandle) 或 die("Could not select examples"); $datada =$_GET["datada"];$dataa =$_GET["dataa"];//执行SQL查询并返回记录$result =mysql_query("SELECT hum,temp,date FROM record WHERE date>=' ".$datada."' and date <='".$dataa."'");$records=array();//从数据库中获取数据 while ($row =mysql_fetch_array($result)) { $ tmp =array("hum"=>$row{'hum'}, "temp"=>$row{'temp'}, "date"=>$row{'date'}); array_push($records,$tmp); //echo "HUM:".$row{'hum'}." TEMP:".$row{'temp'}."Date:". //显示结果 $row{'date'}."
";}echo json_encode($records);//关闭连接mysql_close($dbhandle);?>

App GrenHouse

示意图