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用FireBeetle做一个智能化农场

本项目的目标是研制一款智能农场装置，可使用太阳能板发电，实时监测土壤湿度与环境温度，实现自动浇水功能。本装置可以根据不同作物的需要，设置不同的开始浇水及停止浇水湿度阈值，起到降低人力投入的目的，提升农作物特别是对土壤湿度要求比较严格的植物的成活率，促进农作物的生长发育，提升灌溉效率，节约水资源。
（1）问题调查
①现状在广大农村地区，现阶段在进行农田水利灌溉过程中，依然沿用大水漫灌的形式人工操作，人力成本投入高，灌溉效率低，水资源被严重浪费，还不利于提高农作物的产量和品质。我国是农业大国，水源消耗大国，在农田灌溉过程中，需要我们积极推广应用新型的节水灌溉技术，这样既能保证农作物生长发育过程中有充分的水分供给，提高土壤湿润程度，还能降低对水资源的不合理利用，提高水资源的利用效率。同时，农业现代化及自动化要求也应在农田水利灌溉中得以体现，以降低人力成本投入。
②市场调研。通过上网查阅以及实际观察，目前市场上已有智慧灌溉系统价格昂贵，设备复杂，一次性投入高，农民的接受度低。
（2）功能设想
设计一款智能化农场，实现收集新能源转成电能系统自动管理的功能。

可行性分析
（1）检测可行性：FireBeetle可以通过土壤湿度传感器检测土壤湿度。
（2）控制可行性：使用FireBeetle系统作为信号处理部分，当土壤湿度小于一定程度时，就触发了水泵进行自动浇水，说明该设备的灵敏度能够满足实际要求。
（3）制作可行性：欲实现预期功能所需要的这些材料和工具都比较容易获取，成本相对较低，从造价方面具有可行性。

（1）前期研究
①检测土壤湿度方式选择标准：一是不易受干扰，二是反应灵敏不易出现误报和漏报。
（2）程序设计
①整个系统的工作流程。梳理整个装置的工作逻辑。
②确定三大功能模块。针对功能进行分析，我们确定智能化农场应该具备以下二大功能模块：
A.自动浇水模块：通过土壤湿度传感器、水泵实现，当土壤湿度不达标时，传感器就会发送信号给FireBeetle主板启动蠕动泵。
B.红外控制模块：当主板接收到红外接收器的信号后，FireBeetle主板通过程序控制蜂鸣器、LED灯和语音合成模块。
③使用FireBeetle编程作为程序运行平台。其内部逻辑十分清晰，当土壤湿度传感器传感到土壤湿度不达标时将蜂鸣器、RGB灯对应引脚为高电平，以此实现声光报警，同时启动水泵。
4.制作组装
采用木工板制作泥土地板，安装蜂鸣器、LED灯模块，安装红外接收接收装置，安装FireBeetle主控板、多次调水泵的位置，确保水泵喷水时能有效浇灌土地。
5.测试优化
(1)测试步骤
A.接通电源，检测土壤湿度传感器和温度传感器是否能够正常使用。
B.放入干泥土，看是否会启动水泵。
(2)性能测试
装置通电后，土壤湿度传感器工作，放入干泥土，LED灯闪烁、蜂鸣器鸣叫，水启动。最终优化的产品，通过测试发现，证明该装置运行良好。
(3)程序优化
对测试中发现的问题,通过调整程序和相关参数进一步完善。

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