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智能農(nóng)業(yè)模擬沙盤

智能農(nóng)業(yè)模擬沙盤
[名稱]:智能農(nóng)業(yè)模擬沙盤
[規(guī)格型號]:DB-NY01
[產(chǎn)品價格]:
[產(chǎn)品參數(shù)]:請聯(lián)系客服
[聯(lián)系電話]:021-36334717
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產(chǎn)品詳情

DB-NY01 智能農(nóng)業(yè)實訓沙盤

智能農(nóng)業(yè)實訓沙盤
一、沙盤介紹:
智能農(nóng)業(yè)實訓沙盤是一個鋁合金金屬骨架和有機玻璃墻壁組成的溫室系統(tǒng),與其他感知、控制及執(zhí)行系統(tǒng)一起,構(gòu)成完整的溫室大棚系統(tǒng)。包括:透明溫室大棚、排風系統(tǒng)、光照調(diào)節(jié)系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、無線傳感器網(wǎng)絡等。是針對于物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域自動化與智能化應用的一款實景模擬系統(tǒng),依托各種傳感節(jié)點(環(huán)境溫濕度、土壤水分、二氧化碳、風速、雨雪等),和無線通信網(wǎng)絡實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的智能感知、智能預警、智能調(diào)控,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供精準化種植、可視化管理。為院校在物聯(lián)網(wǎng)實訓教學方面提供了一個真實的農(nóng)業(yè)綜合實訓系統(tǒng),使學生在實訓中實現(xiàn)對物聯(lián)網(wǎng)綜合技術(shù)應用的理解并在此基礎(chǔ)上進行創(chuàng)新應用,培養(yǎng)學生創(chuàng)新應用能力,充分滿足了高校培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人才的需求。
智能農(nóng)業(yè)實訓沙盤是以農(nóng)業(yè)大棚為原型,通過實景+實訓的方式,綜合運用無線傳輸網(wǎng)絡、單片機、RFID射頻識別、傳感器與控制器、云計算等技術(shù),依托部署在實景沙盤中的在農(nóng)業(yè)傳感器與控制器、無線網(wǎng)絡、RFID以及智能網(wǎng)關(guān)等設(shè)備,實現(xiàn)智能農(nóng)業(yè)的控制與管理,幫助學生熟悉智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)相關(guān)項目的開發(fā)與應用。
 
 
二、沙盤特點:
智能農(nóng)業(yè)實訓沙盤構(gòu)造圖
智能農(nóng)業(yè)實訓沙盤采用優(yōu)質(zhì)鋁合金骨架,長寬高為:800*800*500mm,沙盤一側(cè)為智能農(nóng)業(yè)大棚模型,大棚內(nèi)置風扇節(jié)點、燈光節(jié)點、農(nóng)業(yè)傳感器以及相關(guān)控制器節(jié)點,另一側(cè)為智能農(nóng)業(yè)實訓區(qū)域,實訓區(qū)域支持磁吸搭積木的連接方式,表面集成多路物聯(lián)網(wǎng)模塊供電底板,所有供電底板由沙盤內(nèi)部統(tǒng)一供電,無需外接電源,便于學生操作;
u  智能農(nóng)業(yè)沙盤采用高強度鋁合金骨架,外形尺寸0.8m*0.8m*0.5m;
u  智能農(nóng)業(yè)沙盤包含智能燈光系統(tǒng)、排風系統(tǒng)、智能灌溉系統(tǒng)、傳感器系統(tǒng)、執(zhí)行器系統(tǒng)、云平臺系統(tǒng)等,均可通過沙盤內(nèi)實驗模塊進行采集和控制;
u  智能農(nóng)業(yè)沙盤采用一體式供電結(jié)構(gòu),整個沙盤只需連接一根電源線即可,通過一根電源線可以為12路模塊供電,省去繁雜的接線工作,便于學生使用操作;
u  智能農(nóng)業(yè)沙盤表面集成12個實驗模塊插槽,所有實驗插槽均可進行磁吸式連接,并且集成防短路設(shè)計,支持至多個模塊的聯(lián)動實驗,可在單個知識點學習的基礎(chǔ)上,進行多模塊綜合應用實驗,可完成無線傳感網(wǎng)絡實驗等多種復雜的聯(lián)網(wǎng)實驗;
u  智能農(nóng)業(yè)沙盤內(nèi)部硬件與物聯(lián)網(wǎng)模塊底板連接,可通過物聯(lián)網(wǎng)模塊直接控制智能農(nóng)業(yè)的燈光和風扇,代碼開源,支持二次開發(fā);
u  提供NewIOT物聯(lián)網(wǎng)實驗平臺,用于實驗調(diào)試及相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)模塊基礎(chǔ)配置;
 
三、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)模塊:
農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)模塊
u  采用磁吸式可拆卸結(jié)構(gòu),集成防呆設(shè)計,避免短路;
u  可以無縫吸附到智能農(nóng)業(yè)實訓沙盤上,插槽集成供電功能,無需單獨外接電源;
u  實驗模塊表面集成電路圖(下圖),便于學生更直觀的了解元器件的組成及模塊的運行原理:
農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)模塊
u  模塊均采用磁吸式接口設(shè)計+搭積木式結(jié)構(gòu),集成標準的12路彈性插針,可以實現(xiàn)供電、仿真調(diào)試、數(shù)據(jù)通信、IO口拓展等功能,同時支持搭積木式的多級磁吸聯(lián)接,通過彈性插針即可通信,無須外接跳線,通過模塊相互搭積木,組成一套完整的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),如:STM32處理器+ZigBee無線模塊+傳感器模塊(3層垂直積木,無須額外接線),可拓展性強,如下圖所示:
農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)模塊
四、硬件組成:
 

序號項目名稱數(shù)量備注
1沙盤智能農(nóng)業(yè)實訓沙盤1一體化供電平臺
2調(diào)試平臺物聯(lián)網(wǎng)實驗平臺1一體化供電平臺
3供電底板3.3V/5V供電底板12支持磁吸搭積木
4單片機模塊嵌入式STM32模塊12支持磁吸搭積木
5無線通訊模塊ZigBee無線通信模塊12支持磁吸搭積木
WIFI無線通信模塊1支持磁吸搭積木
6傳感器模塊空氣溫濕度傳感器1支持磁吸搭積木
光照傳感器1支持磁吸搭積木
二氧化碳傳感器1支持磁吸搭積木
風速傳感器1支持磁吸搭積木
雨雪傳感器1支持磁吸搭積木
土壤濕度傳感器1支持磁吸搭積木
電導率傳感器1支持磁吸搭積木
PH值傳感器1支持磁吸搭積木
火焰?zhèn)鞲衅?/span>1支持磁吸搭積木
煙霧傳感器1支持磁吸搭積木
紅外對射傳感器1支持磁吸搭積木
7執(zhí)行控制器模塊雙路繼電器執(zhí)行器2支持磁吸搭積木
8云平臺公有云平臺1支持上云
9其他配件電源線、香蕉線等1
 


五、硬件參數(shù):
智能農(nóng)業(yè)實訓沙盤參數(shù)
序號名稱參數(shù)圖片
1智能農(nóng)業(yè)實訓沙盤l   采用鋁合金骨架,尺寸0.8m*0.8m*0.5m;
l   采用5V-12V安全電壓,提供1路電源總開關(guān);
l   內(nèi)置農(nóng)業(yè)大棚模型,包含燈光、排風扇、溫濕度、光照度、雨雪、風速、二氧化碳、土壤濕度、電導率、PH值、火焰、煙霧、紅外對射等傳感器。
l   提供2路傳感器接口;
l   提供2路接線插座,用于接線連接;
l   提供12路磁吸模塊連接板,支持物聯(lián)網(wǎng)模塊磁吸搭積木連接,至少支持3層模塊疊加;
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2物聯(lián)網(wǎng)實驗平臺l   外觀尺寸:長415*寬310*高50(mm),材質(zhì):鋁合金楔形結(jié)構(gòu);
l   實驗平臺采用一體式供電結(jié)構(gòu),整個實驗過程只需連接一根電源線和數(shù)據(jù)線即可。
l   采用全新的教學模式:磁吸積木式教學,所有模塊可以進行疊羅漢式(搭積木)的組裝連接,支持多層模塊疊加,無需外數(shù)據(jù)線與電源線;
l   提供5V供電接口(Type-C)、以太網(wǎng)接口、雙路USB接口、J-link下載器接口、CC-Debugger下載器接口、RS232/RS485串口,其中J-link下載器、CC-Debugger下載器均為平臺內(nèi)置,下載程序時只需將模塊吸附到平臺對應下載端即可,無需接線;
l   內(nèi)置USB串口服務設(shè)備,通過1路USB虛擬出多路串口,根據(jù)端口虛擬出不同的串口,最多可拓展8路串口接口,其中包含普通TTL串口4路,485串口4路;
l   實驗平臺具備8個通用實驗模塊插槽,每個插槽集成12路接觸點,供模塊進行數(shù)據(jù)通訊及供電,并且插槽集成防短路功能,可直接將模塊吸附到插槽內(nèi),支持最多8個模塊聯(lián)動實驗;
l   實驗平臺上集成了485選擇鍵、ZigBee仿真器復位鍵、J-Link仿真器啟動鍵和虛擬儀器啟動鍵,在使用不同功能的時候,方便切換和使用,同時實訓平臺內(nèi)部集成還原功能模塊,當通訊及仿真調(diào)試出現(xiàn)混亂時,只需關(guān)閉電源再重啟,即可恢復出廠設(shè)置;
圖片2
33.3v/5v供電底板l   提供3.3v/5v供電觸點,為上層模塊進行持續(xù)供電;
l   提供“通用平臺”彈性探針接觸點,用于程序下載、串口調(diào)試、供電等作用。提供搭積木彈性接觸針,用于搭積木形式教學。
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4嵌入式STM32處理器l   采用STM32F103處理器,內(nèi)核:ARM 32位的Cortex?-M3 CPU;最高72MHz工作頻率,在存儲器的0等待周期訪問時可達1.25DMips/MHz (Dhrystone 2.1);
l   存儲器:
l   從16K到32K字節(jié)的閃存程序存儲器;
l   從6K到10K字節(jié)的SRAM;
l   支持USB、CAN、6個定時器、2個ADC 、6個通信接口;
l   提供485選擇端、BOOT0兩路接口;提供1個復位鍵;
l   程序下載方式為實驗平臺內(nèi)部下載,即無須外部接線,節(jié)省接線操作時間,帶有電源保護電路;
l   提供“通用平臺”彈性探針接觸點,用于程序下載、串口調(diào)試、供電等作用。提供搭積木彈性接觸針,用于搭積木形式教學。
智能農(nóng)業(yè)模擬沙盤(圖9)
5ZigBee無線通信模塊l   主芯片:CC2530F256,256K Flash,8K RAM,內(nèi)置8051單片機及無線收發(fā)器,支持11-26信道更改,支持點播、組播、廣播多種類型數(shù)據(jù)通信,支持自動組網(wǎng)及網(wǎng)絡自愈功能;
l   串行速率:9600-115200bps多種速率可選;
l   無線頻率:2.4GHz;
l   無線協(xié)議:ZigBee2007/PRO;
l   通訊接口:UART;
l   無障礙傳輸距離:200米;
l   集成串口切換功能,通過跳線方式,可將通訊線路進行切換;
l   具備協(xié)調(diào)器、路由器及終端功能,可通過串口指令讓設(shè)備在三種類型中自由切換;
l   提供“通用平臺”彈性探針接觸點,用于程序下載、串口調(diào)試、供電等作用。提供搭積木彈性接觸針,用于搭積木形式教學。
智能農(nóng)業(yè)模擬沙盤(圖10)
6Wifi無線通信模塊l   主芯片集成MAC、基頻芯片及射頻收發(fā)單元,內(nèi)置低功耗運行機制,可以有效的降低功耗運行;
l   支持[email protected]/g/n無線標準;
l   支持WEP/WPA-PSK/WPA2-PSK安全模式;
l   支持AP、STA、AP+STA工作模式;
l   完全集成的串口轉(zhuǎn)無線TCP/UDP傳輸功能,多個串口速率選擇;
l   支持TCP/UDPClient注冊包機制;
l   支持SimpleConfig/Airkiss/usrlink快速聯(lián)網(wǎng)配置;
l   支持AT+指令集配置;
l   集成串口切換功能,通過跳線方式,可將通訊線路進行切換;
l   通過參數(shù)配置,可通過WiFi無線節(jié)點,將傳感器數(shù)據(jù)傳入云端;
l   提供“通用平臺”彈性探針接觸點,用于程序下載、串口調(diào)試、供電等作用。提供搭積木彈性接觸針,用于搭積木形式教學。
智能農(nóng)業(yè)模擬沙盤(圖11)
7空氣溫濕度傳感器l   采用DHT11傳感器;
l   溫度:檢測范圍0-50度,精確到可以達到0.5℃;
l   濕度:
l   檢測范圍20%RH-95%RH, 精確到可以達到2%RH;
l   支持電容型濕度傳感實驗;
l   支持濕度值脈沖信號輸出;
l   輸出形式:數(shù)字量;
l   提供“通用平臺”彈性探針接觸點,用于程序下載、串口調(diào)試、供電等作用。提供搭積木彈性接觸針,用于搭積木形式教學。
智能農(nóng)業(yè)模擬沙盤(圖12)
8光照度傳感器l   采用ROHM原裝BH1750FVI芯片;
l   輸出形式:數(shù)字量、模擬量;
l   使用寬電壓LM393電壓比較器,工作穩(wěn)定;
l   光照度范圍:0-65535lx
l   傳感器內(nèi)置16bitAD轉(zhuǎn)換器,直接數(shù)字輸出,省略復雜的計算,省略標定,不區(qū)分環(huán)境光源,接近于視覺靈敏度的分光特性,可對廣泛的亮度進行1勒克斯的高精度測定;
l   提供“通用平臺”彈性探針接觸點,用于程序下載、串口調(diào)試、供電等作用。提供搭積木彈性接觸針,用于搭積木形式教學。
智能農(nóng)業(yè)模擬沙盤(圖13)
9二氧化碳傳感器l   測量范圍:0-10000ppm;
l   測量精度:±(50ppm+5%讀數(shù)值);
l   輸出信號:UART;
l   響應時間:<120s;
l   提供“通用平臺”彈性探針接觸點,用于程序下載、串口調(diào)試、供電等作用。提供搭積木彈性接觸針,用于搭積木形式教學。
智能農(nóng)業(yè)模擬沙盤(圖14)
10風速傳感器l   測量范圍:0-30m/s;
l   測量精度:±1m/s;
l   響應時間:<5s;
l   波特率:2400/4800/9600;
l   材質(zhì):優(yōu)質(zhì)鋁合金/聚碳酸酯;
l   工作濕度環(huán)境:0-100%RH(15-95%RH);
l   通訊端口:脈沖/rs485/4-20mA/0-5V/0-10V;
l   啟動風力 0.2-0.4m/s提供“通用平臺”彈性探針接觸點,用于程序下載、串口調(diào)試、供電等作用。提供搭積木彈性接觸針,用于搭積木形式教學。
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11雨雪傳感器l   采用長方形設(shè)計,方便安裝,檢測面積:1500mm2;
l   測量參數(shù):雨雪含水率;
l   濕度范圍:0~100%RH;
l   測量精度:±3%RH;
l   輸出形式:模擬量、開關(guān)量;
l   提供“通用平臺”彈性探針接觸點,用于程序下載、串口調(diào)試、供電等作用。提供搭積木彈性接觸針,用于搭積木形式教學
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12土壤濕度傳感器l   采用叉形設(shè)計,方便插入土壤,檢測深度38mm;
l   測量參數(shù):土壤容積含水率;
l   濕度范圍:0~100%RH;
l   測量精度:±3%RH;
l   輸出形式:模擬量、開關(guān)量;
l   提供“通用平臺”彈性探針接觸點,用于程序下載、串口調(diào)試、供電等作用。提供搭積木彈性接觸針,用于搭積木形式教學。
智能農(nóng)業(yè)模擬沙盤(圖17)
13電導率傳感器l   輸出電壓:0-3.4V;
l   測量范圍:0-20ms/cm;
l   測量精度:±5%F.S.;
l   電級接口:BNC接口;
l   提供“通用平臺”彈性探針接觸點,用于程序下載、串口調(diào)試、供電等作用。提供搭積木彈性接觸針,用于搭積木形式教學。
智能農(nóng)業(yè)模擬沙盤(圖18)
14PH值傳感器l   測量范圍:0-14PH;
l   測量精度:±0.01PH(25℃);
l   相應時間:≤1Min;
l   傳感器接口:BNC接口;
l   提供“通用平臺”彈性探針接觸點,用于程序下載、串口調(diào)試、供電等作用。提供搭積木彈性接觸針,用于搭積木形式教學。
智能農(nóng)業(yè)模擬沙盤(圖19)
15火焰?zhèn)鞲衅?/span>l   探測角度:60°;
l   檢測波長:760nm-1100nm;
l   輸出形式:開關(guān)量;
l   支持靈敏度可調(diào);
l   提供“通用平臺”彈性探針接觸點,用于程序下載、串口調(diào)試、供電等作用。提供搭積木彈性接觸針,用于搭積木形式教學。
智能農(nóng)業(yè)模擬沙盤(圖20)
16煙霧傳感器l   采用可拆卸結(jié)構(gòu),支持MQ系列半導體氣敏元件;
l   支持1路數(shù)字量輸出;
l   支持1路模擬量AD輸出功能;
l   支持靈敏度可調(diào);
l   檢測濃度:300-10000ppm;
l   提供“通用平臺”彈性探針接觸點,用于程序下載、串口調(diào)試、供電等作用。提供搭積木彈性接觸針,用于搭積木形式教學。
智能農(nóng)業(yè)模擬沙盤(圖21)
17紅外對射傳感器l   采用H2010直射型光電傳感器,槽寬10mm;
l   使用寬電壓LM393電壓比較器,工作穩(wěn)定;
l   具有信號輸出指示燈,輸出高電平燈滅,輸出低電平燈亮;
l   輸出形式:開關(guān)量;
l   提供“通用平臺”彈性探針接觸點,用于程序下載、串口調(diào)試、供電等作用。提供搭積木彈性接觸針,用于搭積木形式教學。
智能農(nóng)業(yè)模擬沙盤(圖22)
18雙路繼電器執(zhí)行器l   采用5V控制繼電器,實現(xiàn)雙路控制開關(guān);
l   繼電器規(guī)格3A-200VAC;3A-30VDC;
l   提供NO、COM、NC三路輸出端,可外接控制設(shè)備;
l   提供雙路指示燈,顯示繼電器狀態(tài);
l   提供“通用平臺”彈性探針接觸點,用于程序下載、串口調(diào)試、供電等作用。提供搭積木彈性接觸針,用于搭積木形式教學。
智能農(nóng)業(yè)模擬沙盤(圖23)
19公有云平臺l   支持傳統(tǒng)工業(yè)上云:可通過多種通訊方式,如: 5G(NB-IOT)、4G、GPRS(2.5G)、 Lora、 WiFi等,將工業(yè)上傳統(tǒng)硬件(包括教學傳感器模塊)接入云端,實現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境數(shù)據(jù)的全面監(jiān)控;
l   Modbus協(xié)議:采用工業(yè)上常用的Modbus協(xié)議,可將工業(yè)級別傳感器完全移植到教學實踐中,并提供源代碼,讓學生更快的與社會接軌;
l   可以通過wifi、4g、nb-iot無線模塊,將傳感器數(shù)據(jù)直接采集到云端顯示;
l   支持云組態(tài)設(shè)置;
l   支持手機接收傳感器報警信息;
l   支持微信小程序顯示組態(tài)內(nèi)容,及控制設(shè)備等功能;
智能農(nóng)業(yè)模擬沙盤(圖24)
 
六、實驗實訓:
通過將各個實驗模塊與智能農(nóng)業(yè)實訓沙盤相結(jié)合,可進行多種實訓實驗:
智能農(nóng)業(yè)沙盤實訓項目
實驗一、農(nóng)業(yè)傳感器采集實訓實驗六、云平臺配置與應用實訓
實驗二、農(nóng)業(yè)執(zhí)行器控制實訓實驗七、農(nóng)業(yè)報警實訓
實驗三、農(nóng)業(yè)傳感器聯(lián)動控制實訓實驗八、RFID讀卡與應用實驗
實驗四、無線傳感器網(wǎng)絡實訓實驗九、農(nóng)業(yè)場景應用實訓
實驗五、農(nóng)業(yè)場景嵌入式系統(tǒng)開發(fā)實訓實驗十、WiFi網(wǎng)關(guān)通信實驗
 
實驗中提供開源的實驗代碼,可自行修改、編譯代碼,支持二次開發(fā),可根據(jù)以上基礎(chǔ)實驗,自行拓展更多智能農(nóng)業(yè)實驗,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的開發(fā)與應用;


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