ESP32 + Python打造智能温湿度花卉养植系统

我们国家的现代农业和过去相比已经有了长足的进步,其中花卉养植监控系统也是高效农业的一个重要组成部分。

花卉养植监控系统是一种可以改变植物生长环境、为植物生长创造最佳条件、避免外界四季变化和恶劣气候对其影响的场所。它以采光覆盖材料作为全部或部分结构材料，可在冬季或其他不适宜露地植物生长的季节栽培植物。花卉养植监控系统生产以达到调节产期，促进生长发育，防治病虫害及提高质量、产量等为目的。而花卉养植监控系统设施的关键技术是环境控制，该技术的最终目标是提高控制与作业精度。

本案例就以山茶花养植为例介绍如何打造一个最适合茶花生长的花卉养植系统。

按照茶花的生长习性，最适宜茶花的生长环境因素主要有3个：

1. 温度：20~28度
2. 湿度：~70%
3. 光照：不能太强

为了制造适合茶花生长的环境，本场景的示意图如下图所示，场景设计的行为如下：

1. 通过温度传感器测量环境温度，并在温度过高时打开空调进行降低环境温度
2. 通过湿度传感器测量：环境湿度，并在湿度过低的时候控制加湿器进行加湿操作

整个案例开发分为以下3步：

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1、硬件准备与连线

本案例只需要如下硬件：

• ESP32一台
• SHT3X-DIS温湿度传感器一个
• RGB三色LED灯一个
• 杜邦线若干
• Micro-USB数据线一条

1.1、硬件连线图

硬件连线图如下图所示：

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需要连接两颗LED模拟控制空调和加湿器的开关的功能此处就借助于ESP32上面外接的蓝色和绿色LED灯，其中：

• 蓝色LED模拟空调的开关
• 绿色LED模拟加湿器的开关

根据ESP32的硬件连线图，可以得知如果要模拟控制空调打开，则需要打开P27（蓝色LED）；如需模拟控制加湿器打开，则需要打开P26（绿色LED）。

1.2、开发前先快速体验（一分钟上云）

打开“支付宝”扫描下图二维码

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在完成上面的“硬件连线”步骤之后，点击“体验案例”按钮，即可立即体验本案例的实际运行效果。

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 2、物联网平台开发

对于第一次使用物联网平台的开发者，需要开通实例以使用物联网平台的功能。这里可以使用免费的公共实例进行开发。

 在中，左上角选择“华东2-上海”，点击“公共实例”，即可开通。

开通物联网平台功能之后，需要完成下面的4个步骤完成云端设备的设定：

1. 创建云端产品
2. 创建产品属性（物模型）
3. 创建云端设备（获取三元组）
4. 多设备场景联动设定

2.1、创建云端产品

点击上图中的“公共实例”，即可进入控制台进行产品创建。然后，点击创建产品按钮，如下图所示。

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在新建产品设定页面按照下图所示，设定“产品名称”，选择所属的“标准品类”（如果创建的产品品类为非标品类，可以选择自定义品类），节点类型选择“直连设备”，联网方式选择“Wi-Fi”，数据格式选择“ICA标准数据格式”，检验类型和认证方式选择默认设定即可。还可以根据开发者自己的需求在“产品描述”页面添加针对此产品的描述。

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选择之后，点击“确认”按钮，即可完成产品创建。返回“产品”页面之后可以看到产品类表中会出现刚刚创建的“温湿度检测装置”的产品，如下图所示。

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2.2、创建产品属性（物模型） 

点击上图中的“查看”按钮，即可看到产品信息，Topic列表，功能定义，数据解析等跟产品相关功能的设定。点开“功能定义”标签页，可以看到设备物模型定义。

物模型中的“地理位置”属性本案例后面的内容没有用到，读者可忽略。

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因为在创建产品的过程中选择了标准的产品品类，这里会出现标准品类中自带的物模型设定，包含“当前温度”、“当前湿度”和“地理位置”信息。这三条都适合属性信息，其标识符、数据类型、数据定义及该属性支持的操作都可以在这个页面看到。

标识符是设备端上报设备属性状态的消息中需要使用的标识符，并且只有在设备上报的属性内容符合“数据定义”中的数据取值范围的时候才会被物联网平台记录，否则会被物联网平台认定为非法属性而过滤掉。

如果在创建产品的时候没有选择标准的品类，则需要在这个地方新增物模型的属性或服务。详情请参考