基于樹莓派的農(nóng)作物低空觀測系統(tǒng)設(shè)計

張懷柱，姚林林，沈 揚，姚欣宜

(吉林大學(xué)儀器科學(xué)與電氣工程學(xué)院，長春130061)

基于樹莓派的農(nóng)作物低空觀測系統(tǒng)設(shè)計

張懷柱，姚林林，沈 揚，姚欣宜

(吉林大學(xué)儀器科學(xué)與電氣工程學(xué)院，長春130061)

針對傳統(tǒng)農(nóng)作物數(shù)據(jù)監(jiān)測局限性較大、架設(shè)線路困難和耗費人力物力等問題，設(shè)計了一種農(nóng)作物遠程化，智能化的低空觀測系統(tǒng)。該系統(tǒng)以樹莓派為核心，通過無線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)農(nóng)作物低空和地面聯(lián)合觀測。低空部分由樹莓派GPIO(General Purpose Input Output)搭建溫濕度、光照強度采集電路，并通過樹莓派IP(Internet Protocol)攝像頭實現(xiàn)農(nóng)作物低空長勢拍照，將數(shù)據(jù)及圖像存儲在樹莓派。地面部分采用STC89C51單片機，外接溫濕度傳感器，將采集的數(shù)據(jù)通過nRF24L01無線射頻系統(tǒng)傳輸給樹莓派。電腦端通過無線Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)遠程登陸VNC(Virtual Network Computer)界面，實現(xiàn)低空和地面數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測與分析。實驗結(jié)果表明，該系統(tǒng)對農(nóng)作物溫濕度、光照強度和長勢等指標(biāo)進行全方位的監(jiān)測，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)遠程化、智能化的傳輸與監(jiān)控。系統(tǒng)采用無人機、卡片式電腦樹莓派、無線網(wǎng)絡(luò)等新技術(shù)，解決了傳統(tǒng)方法架線耗材等問題。

樹莓派;無線網(wǎng)絡(luò);低空探測;上位機;溫濕度采集

0 引 言

在當(dāng)今生產(chǎn)生活中，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)占據(jù)重要地位。對農(nóng)作物溫濕度、光照強度、長勢等監(jiān)測和分析對農(nóng)作物生長尤為重要［1］。溫濕度過高或過低、光照強度過強或過弱，都會影響農(nóng)作物生長。傳統(tǒng)的農(nóng)作物數(shù)據(jù)監(jiān)測具有很大局限性，特別是一些由于現(xiàn)場環(huán)境因素的限制而不便架設(shè)線路的情況，給農(nóng)作物觀測帶來很大不便［2］。……