“梦幻园丁”作品说明文档

一．布局与引脚连线

表1 Arduino引脚连线对照表

表2 Microbit引脚连线对照表

二．演示注意事项

（1）物联网模块需要连接wifi，请准备能修改名称和密码的wifi，名称修改为“N601”，密码修改为“ccnuetca”。

（2）不建议修改开发板程序，如果必须修改程序。需要将木屋屋顶拆开，先将Arduino数字引脚0和1两个引脚（分别是绿色和蓝色）的连线拔下，待新程序烧录到Arduino后重新将两个引脚连上。不拔0和1两根引脚串口会被占用，无法烧录程序。
（3）演示前水池的水需要多装一些，太少水水泵可能抽不上。
（4）由于开发板电源仅有5V并且外接模块较多，作品运行时小概率出现过载而导致板子断电失去响应，此时重新拔插USB电源线重启即可。

三．功能说明

（1）作品布局

“梦幻园丁”主要包含如下结构：
①屋子，用于收纳开发板电路，共使用了两块开发板，一块是Arduino Uno及其扩展板，一块是Microbit及其扩展板。
②池塘，用于蓄水，内置水泵。
③音响与灯带，提升美观度。
④LCD屏幕，显示各项数据。
⑤四宫格田地，用于放置植物。
⑥各个传感器，用于采集数据，作为开发板的输入。
⑦防水底层，作品的底盘使用了铝箔片防水镀层。
⑧AI视觉模块，用于制作人脸识别警报系统。
⑨手机端控制应用，用于远程控制。

（2）功能介绍

①自动化灌溉系统

土壤湿度传感器用于检测土壤实时湿度，当湿度小于250（范围0~1023）时，水泵将自动从水塘抽取水喷洒在土地上，直至湿度大于250。另外，温湿度传感器还会采集空气的温湿度数据，这些数据都会展示在LCD屏幕上，以及上传到物联网平台，通过手机端APP展示。

②人脸识别警报系统

通过提前训练人脸模型，使得AI视觉模块能识别熟悉的访客，并显示他们的ID。当遇到陌生人时，则会发出警报声。

③物联网平台与手机端APP控制

为了实现远程控制，让我在家也能实时观测和控制花园，我加入了物联网模块。物联网平台选择的是Easyiot，传感器的各项数据将由Arduino+物联网模块通过网络上传至Easyiot，同时也会获取Easyiot上的数据，配置如下图。

手机端APP是通过Appiventor开发的，界面如下。

手机端APP目前的功能主要是展示各项传感器数值，并能手动控制灌溉和灯带模式。

④照明和声效系统

光敏传感器检测当前光线强度，当天黑时将自动开启照明灯带，默认白色灯光，无音乐。如果逢节日需要调节气氛时，可以通过APP端控制灯带模式，共有6种灯带模式（白、红、绿、蓝、黄、炫彩）除了白色模式，其余模式在启动时均有各自的配乐。

⑤外观与美工

作品外观也是经过精心设计的：
a.首先和老师一起讨论商量了作品大致形状和尺寸，并绘制出基本手稿图。
b.接着用CAD软件画出平面图，再用激光切割机切出各板块。之后将电路固定在屋子内。
c.给底板镀防水层
d.拼装板块用热熔胶枪固定结构
e.上色、布置栅栏、放置小石子和草粉装饰。

四．程序文件

程序文件夹包含四个文件，分别是Arduino程序文件、Microbit程序文件、图像识别模型文件、Appinventor程序文件

（1）Arduino程序文件

使用Mind+编程，下载地址http://mindplus.cc/

（2）Microbit程序

使用Makecode编程，可在线编程https://makecode.microbit.org/

（3）Appinventor程序

使用Appinventor导入项目即可查看程序。https://app.wxbit.com/

（4）物联网平台Easyiot配置

登录地址https://iot.dfrobot.com.cn/