DasFilisera 智能温室：高级植物生长监测系统
组件与物料
| 组件 | 数量 |
|---|---|
| DHT22 温湿度传感器 | 1 |
| DS18B20 防水温度传感器 | 1 |
| 土壤温湿度传感器 FS200-SHT25 | 1 |
| 4路继电器模块 | 1 |
| 2路继电器模块 | 1 |
| HC-SR04 超声波测距模块 | 1 |
| Arduino MKR1000 | 1 |
应用与在线服务
- DasData 云平台 – 数据存储与可视化
- Microsoft Visual Studio 2015 – Windows 监控应用开发
项目介绍
通过 MKR1000 实现温室环境全方位监测，让植物生长更科学。
植物生长关键环境因素
温度、湿度、光照、矿质营养与氧气共同决定植物生长质量。本系统自动化监控并控制关键参数。
硬件总览
系统架构图展示传感器、继电器、MKR1000 与云端的连接关系。
温湿度监测 (三通道)
- TH1：外部温度 – DS18B20 (引脚 D1)
- TH2：内部温湿度 – DHT22 (引脚 D0)
- TH3：土壤温湿度 – FS200/SHT25 (I2C: SCL=12, SDA=11)
水位监测
W1：HC-SR04 超声波传感器 (Echo=A0, Trig=A1) 测量水箱液位，通过 4路继电器 (R1) 控制进水阀门。
空气温度与氧气调节
A1：根据温湿度阈值通过 2路继电器 (R2) 控制天窗开合，参数需根据当地气候调整。
继电器分配
- R1 (4路) – 数字引脚 7,8,9,10 – 控制水泵/阀门
- R2 (2路) – 数字引脚 5,6 – 控制天窗/风扇
MKR1000 与 aREST
使用 aREST 库为 MKR1000 提供 RESTful Web 接口，JSON 格式返回传感器数据。需配置 WiFi SSID 与密码。
数据与界面
- Windows 桌面应用 (C#/.NET) – 实时显示温室状态、历史趋势图表、日志记录
- DasData 云平台 – 长期数据存储、远程访问、告警通知
- 应用启动时读取
Settings.txt中的设备 IP、DasData AKey/DSKey、继电器引脚映射
自动化控制逻辑
应用端根据阈值触发继电器：
- 水位 >80% 关闭进水阀；<10% 打开进水阀
- 棚内温度 >38℃ 开启天窗；<10℃ 关闭天窗
所有事件记录本地列表并同步至 DasData 日志通道。
代码
Filisera_Arduino.ino– MKR1000 固件 (aREST + 传感器采集 + 继电器控制)libraries.zip– 依赖库包Filisera - VS– Visual Studio 2015 解决方案 (C# WinForms + Charting + JSON.NET)
Arduino 固件要点
- 周期性读取 6 个传感器变量并暴露给 aREST API
- 超声波测距转换为水位百分比
- REST 端点
/digital/{pin}/{value}控制继电器 - 主循环处理 HTTP 请求，非阻塞设计
Windows 应用要点
- 5秒轮询设备 REST 接口获取实时数据
- 定时推送数据至 DasData 云端
- 图表自动绑定数据源，支持按日期查询历史
- 手动按钮控制水阀与天窗
原理图
PDF 格式原理图详细标注所有传感器、继电器与 MKR1000 的引脚连接。
制造工艺
- 温度计：从伽利略温度计到现代数字传感器的演进
- 树莓派+$5 I²C传感器打造温度记录仪
- 树莓派多路DS18B20 1-Wire温度监测：接线与编程全指南
- 树莓派配合 TMP006 红外温度传感器：Python 库与安装指南
- 树莓派与 Python 构建远程温度传感器：分步实战指南
- 树莓派 GPIO 直连 DS1820 单总线温度传感器指南
- 树莓派接入 DS18B20 单总线数字温度计：分步实战指南
- 树莓派多传感器温度光照监测系统：DS18B20 实战构建
- 树莓派 + MCP9808 + InfluxDB + Grafana：家庭温度监测系统
- 面向色敏工艺的精准红外温度传感
- 高精度轴承温度传感器：原理、安装与SKF PT100选型指南
- NASA戈达德实验室芯片实验室传感器：实时流量与温度监测