用树莓派和Arduino打造植物环境监测模型

我热爱我的植物，但是不管我有多爱它们，有时候总是忘记照顾它们，给它们浇水。所以我制作了“植物小伙伴”。植物小伙伴是一个土壤水分传感器系统，当我的植物需要浇水的时候就可以通过电子邮件和短信提醒我。整个系统由两个子系统：无线、电池供电的传感器节点。它通过采集植物的温度、湿度、土壤水分数据，为每个单独的植物做一个接收基站记录和处理数据。我也做了一个移动应用程序，允许我通过互联网连接到基站，监控植物的实时和历史数据上报给我的手机。

这是机器人和恐龙密切关注我的罗勒植物。

这是兔子。

用竹板构造的这些角色携带的电子产品能收集温度、湿度和土壤水分数据。 一旦数据被收集，它是无线发送到基站。

左上：机器人。

右上角：兔子。

左下：恐龙。

右下方：合影。哈哈

这些角色的大脑是由Arduino克隆搭建。这不仅是Arduino克隆小，它还包含一个无线收发器上，允许我无线传输和接收数据！

可能很难看清，需要较近来看，我用一个白色的石头部分遮上LED灯，用来提示水位较低，低电池或其他类型的错误时候的指示灯。

上图：这个角色的侧面。蓝色的设备是一个温度和湿度传感器。

中间：暴露的内部电路。

底部：后盖通过小螺丝来保护传感器节点。

正如您可以看到的，这些角色是由四个AA或四个AAA电池。只要注意电源管理和数据采集，电池大约能持续4.5个月。

植物小伙伴是如何设计的。

左上：激光切竹块组成的机器人，恐龙和兔子。

中间：机器人与他的脑袋。

右上角：恐龙LED照明灯测试。

左下：兔子内部电池操作测试。连接土壤探针。

右下方：兔子制作。

所以现在，我用这些朋友来照顾我的植物和收集数据，那么这一切的数据都去哪里？这些数据在这里。温度、湿度、土壤水分数据传输无线基站。生活在这个基站和树莓派模型与USB无线适配器。基站负责从节点收到数据，然后通过串口传送到树莓派，树莓派负责处理数据和日志并记录到一个mySQL数据库上运行。土壤水分达到设置的阈值时，短信和电子邮件发送到我的手机提醒我，我的植物需要浇水。树莓派运行lighttpd网络服务器提供实时和历史数据在互联网上通知我的手机。

植物小伙伴基站的设计。

左上：内部框架结构。

中间：侧板连接到框架结构。

右上角：LED照明灯试验基地。LED灯的底部被盖上了一层半透明的丙烯酸。这允许光散射在丙烯酸和散射光在基地。基站包含24个LED灯，由基站通过3级联控制移位寄存器，允许不同照明亮度调整和序列。

中间行：基站轮流通过不同的照明模式来完成。图片最右边显示树莓派斜放在这个盒子里。为什么？我想要小。如果你仔细看，你可以看到迷你电源，这电容器让我很兴奋。左下：基站LED灯全亮。

底部中间：顶视图。三角形孔洞设计让我这狗屎一般的东西看起来超级先进。

右下方： 基础框架的LED灯通过磁铁让主要底盘相连接。

在这里你可以看到我对树莓派做了一些修改，以达到降低基站的总体规模的目的。我脱掉USB接口并扩展到底盘的一部分，可怜的Sandisk超16gb的SD卡被切成两半（实际电子产品只拿卡的一半，剩下的只是塑料）。我也完全绕过microUSB口，焊接导线直接电源板。在最终完成作品图片上。 你可以看到基站天线。

写一个程序，植物小伙伴手机APP允许我监测土壤湿度，湿度和温度并告知我的手机。手机应用程序通过互联网连接到基站和检索实时和历史数据。主屏幕给出了字符（传感器节点），积极收集数据。点击带来的数据字符就可以获知。

在这里，每个数据监测植物的细节屏幕字符。日期、土壤水分、湿度和温暖（温度）值显示和颜色编码。频繁的切换摄氏和华氏温度可以使用这个号码。下面的图表、是过去五天实时数据的平均值，点击哪一天就能看到那一天的平均值。

左：机器人的数据是关于我的罗勒的

右上角：兔子的数据是关于我的摇钱树的

右下方：收到一条兔子提醒我的摇钱树需要浇水了的短信。

机器人原型MK1