基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的水肥一體化智能灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

設(shè)計(jì)研發(fā) 2022 19 30 0 引言 自古以來(lái) 我國(guó)就是一個(gè)以農(nóng)業(yè)為主的大國(guó) 農(nóng)業(yè)是我 國(guó)最具主導(dǎo)地位的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè) 并且水資源與農(nóng)業(yè)的關(guān)系是密 不可分的 我國(guó)本來(lái)就是一個(gè)水資源短缺的國(guó)家 另外還有 在生活用水 農(nóng)業(yè)用水上存在一些浪費(fèi) 使得水資源更加短 缺 像現(xiàn)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)灌溉基本都是大水漫灌 導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 資源的缺乏 使農(nóng)業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展成為了不可實(shí)現(xiàn)的 概念 傳統(tǒng)型農(nóng)業(yè) 在生產(chǎn)上已經(jīng)造成水資源 肥資源等的嚴(yán) 重浪費(fèi) 使本來(lái)不富裕的資源更少 水肥資源的嚴(yán)重浪費(fèi)的 已經(jīng)對(duì)新時(shí)代的綠色可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成威脅 在新時(shí)代當(dāng)中 號(hào)召農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的工作者 與政府合作 發(fā)展水肥一體化農(nóng)業(yè) 增加了水肥資源的利用率 減輕了國(guó)家對(duì)水肥資源緊缺的負(fù) 擔(dān) 增強(qiáng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù) 將原有的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)化為現(xiàn)代 的新型農(nóng)業(yè) 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的水肥一體化智能灌溉系統(tǒng) 該系統(tǒng)不僅能夠節(jié)約水資源 減少化肥施用量 降低生產(chǎn)成 本 還能提升果品質(zhì)量 增加果農(nóng)收益 同時(shí)減輕環(huán)境污染 并且可改善原有的傳統(tǒng)灌溉方式 節(jié)約水資源 解決勞動(dòng)力 短缺 土壤板結(jié)等問(wèn)題 在多年的實(shí)驗(yàn)田實(shí)驗(yàn) 水肥一體化 無(wú)論在解決水肥資源嚴(yán)重短缺的問(wèn)題 還是在突發(fā)旱災(zāi)的嚴(yán) 重情況下 農(nóng)作物可以正常的生產(chǎn)甚至增產(chǎn) 在產(chǎn)量上完全 不亞于正常的傳統(tǒng)灌溉方式 在一定程度上調(diào)節(jié)了水肥資源 的平衡并解決了農(nóng)業(yè)環(huán)境污染問(wèn)題 大大的提高了糧食生產(chǎn) 能力 對(duì)國(guó)家糧食安全有了重要保證 為實(shí)現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā) 展奠定了一定的基礎(chǔ) 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的水肥一體化智能灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì) 張守艷 1 宗峰 2 1 山東英才學(xué)院工學(xué)院 山東濟(jì)南 250104 2 濟(jì)南幼兒師范高等專(zhuān)科學(xué)校 山東濟(jì)南 250307 摘要 設(shè)計(jì)了一款基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的水肥一體化智能灌溉系統(tǒng) 該系統(tǒng)主要包括智能檢測(cè)系統(tǒng)和智能控制系統(tǒng)兩個(gè)模板 其中智能檢測(cè)系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)溫濕度檢測(cè)和土壤肥度檢測(cè) 智能控制系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)智能施肥與智能灌溉 系統(tǒng)通過(guò)智能監(jiān)測(cè) 部分對(duì)溫度 濕度以及土壤肥度進(jìn)行檢測(cè) 采用ZigBee傳輸技術(shù)把各智能傳感器收集到的信息匯總到信息中心 再將收集 到的信息傳遞到終端 最后通過(guò)智能控制系統(tǒng)完成智能施肥系統(tǒng)和智能灌溉 該系統(tǒng)可改善原有的傳統(tǒng)灌溉方式 達(dá)到節(jié) 約水資源 解決勞動(dòng)力短缺 土壤板結(jié)的目的 關(guān)鍵詞 水肥一體 物聯(lián)網(wǎng) ZigBee 傳感器 中圖分類(lèi)號(hào) TM73 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 B Design of integrated water and fertilizer intelligent irrigation system based on Internet of Things technology Zhang Shouyan 1 Zong Feng 2 1 Engineering College of Shandong Yingcai University Ji nan Shandong 250104 2 Jinan Preschool Teachers College Ji nan Shandong 250307 Abstract A water and fertilizer integrated intelligent irrigation system based on Internet of Things technology is designed The system mainly includes two templates intelligent detection system and intelligent control system The intelligent detection system is mainly responsible for temperature and humidity detection and soil fertility detection The intelligent control system is mainly responsible for Responsible for smart fertilization and smart irrigation The system detects temperature humidity and soil fertility through the intelligent monitoring part uses ZigBee transmission technology to summarize the information collected by each intelligent sensor to the information center and then transmits the collected information to the terminal and finally completes the intelligent control system through the intelligent control system Fertilization system and smart irrigation The system can improve the original traditional irrigation method achieve the purpose of saving water resources solving labor shortage and soil compaction Keywords Water and fertilizer integration Internet of things ZigBee sensor 基金項(xiàng)目 2021年度國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目 202113006055 DOI 10 16520 ki 1000 8519 2022 19 009 設(shè)計(jì)研發(fā)2022 19 31 1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展動(dòng)態(tài) 20世紀(jì)60年代初隨著塑料工業(yè)的發(fā)展 以色列開(kāi)始發(fā) 展滴灌 60年代末開(kāi)始應(yīng)用水肥一體化技術(shù) 目前 以色列 在果園 溫室 大田 綠化等方面已全面應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù) 應(yīng)用 面積占灌溉面積的67 9 居世界之首 從世界范圍看 水肥 一體化技術(shù)廣 泛應(yīng)用于干早缺水以及經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國(guó)家 1 經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高 我國(guó)科技業(yè)正在迅速的發(fā)展 另外我 國(guó)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)也正在迅速穩(wěn)步地推進(jìn) 我國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展不論 是從種植到收獲的現(xiàn)代化 還是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的機(jī)械化 現(xiàn)代化 農(nóng)業(yè)程度都越來(lái)越高 傳統(tǒng)的種植方式逐漸被現(xiàn)代種植方式 所取代 是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)更加智能化 無(wú)論從水資源還是從勞動(dòng) 力來(lái)說(shuō) 水肥一體化具有很多好處并且具有較好的發(fā)展前 景 據(jù)了解 我國(guó)水資源總量的80 是用于農(nóng)業(yè)用水 并且 農(nóng)業(yè)用水的十分之九由于農(nóng)業(yè)灌溉 而且2051年中國(guó)老齡人 口達(dá)到最大值 但是2030年是中國(guó)老齡化最嚴(yán)峻的時(shí)期 水 肥一體化在一定程度上解決其兩大問(wèn)題 2 研究?jī)?nèi)容 本設(shè)計(jì)主要包括智能監(jiān)測(cè)模塊 智能控制系 統(tǒng)模塊 信息匯總以及信息傳輸三部分 1 智能監(jiān)測(cè) 智能監(jiān)測(cè)這一部分主要是通 過(guò)氣象環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)溫度 濕度 集雨量進(jìn)行 檢測(cè) 使用遠(yuǎn)程監(jiān)控對(duì)作物進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控 能效 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)每月使用的電能來(lái)更好的計(jì)算電能使 用率使益最大化 2 智能控制系統(tǒng) 這部分包括智能施肥系 統(tǒng)和智能灌溉系統(tǒng) 該部分是將傳感器采集到的 信息反饋到信息中心 然后通過(guò)信息中心以信號(hào) 的形式發(fā)送給控制系統(tǒng)最終通過(guò)ZigBee傳輸?shù)?終端 用戶(hù)根據(jù)反饋到的信息對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行施肥 和灌溉 3 信息匯總以及信息傳輸 信息的傳輸主 要采用ZigBee無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)可以大大的提高了 信息傳輸速率 該系統(tǒng)采用ZigBee無(wú)線(xiàn)通信技 術(shù)主要是用于傳感器采集的信息與信息平臺(tái)之 間的傳輸 控制器與信息中心的傳輸 最終都匯 總到信息中心 然后有信息中心發(fā)送到終端 3 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì) 整個(gè)系統(tǒng)包括監(jiān)測(cè) 智能施肥灌溉兩個(gè)系 統(tǒng) 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括遠(yuǎn)程壓力 流量監(jiān)測(cè) 農(nóng)田氣象 環(huán)境監(jiān)測(cè) 遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控監(jiān)測(cè) 能效檢測(cè) 智能施 肥灌溉包括土壤濕度 PH EC值等監(jiān)測(cè)和自動(dòng) 施肥灌溉 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示 3 1 水肥一體機(jī)模塊設(shè)計(jì) 該模塊分為控制和灌溉兩部分 通過(guò)控制器將水肥一體 機(jī) 水源 農(nóng)作物三個(gè)模塊進(jìn)行一體化管理 該模塊主要是對(duì) 整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 是系統(tǒng)更合理 其中控制部分由cc2530單 片機(jī) ZigBee無(wú)線(xiàn)傳輸 電磁閥門(mén) 以及土壤濕度 空氣溫 濕度 液位檢測(cè)傳感器組成 水肥一體化部分由水泵 電磁閥 門(mén) 過(guò)濾器 混肥池 攪拌器 文丘里吸肥器以及農(nóng)田灌溉管 道網(wǎng) 如水肥一體機(jī)結(jié)構(gòu)圖2所示 水肥一體自動(dòng)化灌溉是根據(jù)具有控制功能的語(yǔ)言設(shè)計(jì) 就是用戶(hù)根據(jù)作物的在某一生長(zhǎng)時(shí)期作物的水肥需求設(shè)置 灌溉施肥量 對(duì)其進(jìn)行語(yǔ)言設(shè)計(jì)達(dá)到自動(dòng)灌溉的效果 也可 以人為進(jìn)行干預(yù) 由于農(nóng)作物各個(gè)時(shí)期生長(zhǎng)所需水肥不同 還有在節(jié)水節(jié)肥灌溉的情況下判斷農(nóng)作物是否存在 吃不 飽 喝不夠 的情況下 當(dāng)信息中心對(duì)控制器發(fā)送控制指令 該控制指令將通過(guò)ZigBee無(wú)線(xiàn)傳輸模塊發(fā)送給cc2530單片 機(jī) 當(dāng)單片機(jī)接收到信息時(shí) 單片機(jī)對(duì)灌溉區(qū)以及混肥池的 電磁閥門(mén)和其他硬件進(jìn)行控制 實(shí)現(xiàn)水肥一體化灌溉 從而 圖1 系統(tǒng)總體架構(gòu)及組成 圖2 水肥一體機(jī)模塊結(jié)構(gòu)圖 設(shè)計(jì)研發(fā) 2022 19 32 達(dá)到預(yù)期效果 水肥一體機(jī)自動(dòng)化灌溉是否開(kāi)啟是根據(jù)最初 在控制器中設(shè)定好的該種農(nóng)作物對(duì)水肥在某一時(shí)期對(duì)各種 水肥的最適值 當(dāng)系統(tǒng)中反饋來(lái)的信息與最初設(shè)定好的最適 值不符時(shí) 電磁閥門(mén)就會(huì)由控制器進(jìn)行控制 對(duì)農(nóng)作物實(shí)現(xiàn) 自動(dòng)灌溉 人為干預(yù)就是根據(jù)區(qū)域環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)采集設(shè)備采 集的土壤空氣溫濕度 光照度光強(qiáng)度 CO2濃度等各種自然 環(huán)境數(shù)據(jù) 當(dāng)下田間土壤溫度濕度數(shù)據(jù) 參考依據(jù) 微灌工程 技術(shù)規(guī)范 灌溉預(yù)報(bào)技術(shù)以及作物不同發(fā)育期的需肥量等 標(biāo)準(zhǔn) 在 節(jié)水減肥 條件下 綜合判斷出作物是否受旱 并分 析出作物合理的需水需肥量以及作物最佳灌溉時(shí)間 2 水 肥 一體機(jī)中采用多個(gè)液態(tài)肥池 一個(gè)混肥池和灌溉管道網(wǎng) 來(lái) 保證農(nóng)作物的正常生長(zhǎng) 當(dāng)施肥機(jī)工作時(shí) 系統(tǒng)會(huì)根據(jù)提前 設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn) 控制對(duì)應(yīng)肥池的電磁閥門(mén)進(jìn)行混肥 通過(guò)文丘 里吸肥器灌溉管道對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行灌溉 實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物的施肥灌 溉 水肥一體機(jī)施肥系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示 3 2 監(jiān)測(cè)模塊設(shè)計(jì) 主要由空氣溫濕度傳感器 土壤濕度傳感器 水位監(jiān)測(cè)傳 感器等多種功能不同的傳感器進(jìn)行信息采集 通過(guò)控制器對(duì)多 種傳感器進(jìn)行控制 并利用ZigBee傳輸技術(shù)將采集的信息通過(guò) WIFI網(wǎng)關(guān)傳到服務(wù)器 直接反饋到app 該模塊重點(diǎn)在于信息的 采集 由于農(nóng)田環(huán)境 為保證成本和正常工作 應(yīng)選擇一些具備 低能耗 具有較強(qiáng)的抗腐蝕性和抗干擾能力以及抗損耗能力 穩(wěn) 定性猶質(zhì)等特性的傳感器 也為了長(zhǎng)期穩(wěn)定的數(shù)據(jù)采集 通過(guò)對(duì) 農(nóng)作物生態(tài)環(huán)境 土壤取樣 農(nóng)作物適應(yīng)的環(huán)境進(jìn)行分析 選取 了幾項(xiàng)監(jiān)測(cè)成分 其中有空氣與土壤中的溫濕度 土壤EC和PH 4 硬件設(shè)計(jì) 4 1 ZigBee 模塊 ZigBee是一項(xiàng)新型的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù) 適用于傳輸范圍短 數(shù)據(jù)傳輸速率低的一系列電子元器件設(shè)備之間 3 ZigBee無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)遵循專(zhuān)業(yè)的無(wú)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn) 能夠在數(shù) 百 數(shù)千個(gè)微小傳感器之間進(jìn)行通信 并達(dá)成相互協(xié)調(diào)通信 ZigBee無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)可以用于本地信息通信和自動(dòng)化等 可 以不用計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)之間的電纜等 也能實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)組網(wǎng) 它既可以相互通信 也可以接入因特網(wǎng) 其又是主要表現(xiàn)在 1 低功耗 工作周期短 功耗較低 2 成本低 模塊價(jià)格 低廉 并且 ZigBee 是免費(fèi)使用的 3 可靠 ZigBee 技術(shù)使 用了一種避免碰撞預(yù)防機(jī)制 有效地避免了競(jìng)爭(zhēng)沖突 同時(shí) 保留了需要固定寬帶的專(zhuān)用時(shí)間 4 節(jié)點(diǎn)通信設(shè)置較容易 5 網(wǎng)絡(luò)容量大 ZigBee可以采用星形 網(wǎng)狀 樹(shù)狀結(jié)構(gòu)組網(wǎng) 可以根據(jù)任意節(jié)點(diǎn)組成更大的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 其可以有64000個(gè) 可連接的節(jié)點(diǎn) 一片區(qū)域內(nèi)可以同時(shí)存在100多個(gè)zigbee網(wǎng) 絡(luò)并且每一個(gè)可以容納200多個(gè)從設(shè)備和1個(gè)主設(shè)備 4 2 控制器 為了實(shí)現(xiàn)對(duì)采集信息的傳感器進(jìn)行控制 正常高效進(jìn)行 工作 還有系統(tǒng)ZigBee的選用 采用cc2530單片機(jī)作為控制 器 不僅可以更好地與ZigBee協(xié)議進(jìn)行合作 還可以控制監(jiān) 測(cè)模塊的各種傳感器以及電磁閥門(mén) 可以實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)部 分的信息進(jìn)行采集從而達(dá)到控制器的作用 還與ZigBee模塊 協(xié)作將信息傳到云端 采用cc2530單片機(jī)有以下原因 1 它具有很強(qiáng)的接收靈敏度和抗干擾能力 2 它可以以非常 低的成本價(jià)格建立起一個(gè)非常強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn) 3 cc2530 充分聯(lián)合了具有優(yōu)良性能的RF收發(fā)器 CPU 閃存 8 KB RAM以及其他更多的功能 4 cc2530單片機(jī)有很多運(yùn)行模 式 所以它可以適應(yīng)一些非常低功耗的系統(tǒng) 在運(yùn)行模式轉(zhuǎn) 換時(shí)時(shí)間很短 更好的驗(yàn)證的該單片機(jī)的低功耗優(yōu)點(diǎn) 并且 其可以在ZigBee上很好的應(yīng)用 5 軟件設(shè)計(jì) 對(duì)于該系統(tǒng)中的軟件設(shè)計(jì)主要是在cc2530單片機(jī) 本 設(shè)計(jì)利用C語(yǔ)言對(duì)cc2530單片機(jī)和ZigBee模塊進(jìn)行編程 使用C語(yǔ)言對(duì)該單片機(jī)進(jìn)行編程 原因是C語(yǔ)言廣泛用于底 層開(kāi)發(fā) 能以簡(jiǎn)易的方式編譯處理低級(jí)儲(chǔ)存器 C語(yǔ)言是僅 僅產(chǎn)生少量的機(jī)器語(yǔ)言以及不需要任何運(yùn)行環(huán)境支持便能 運(yùn)行的高效率程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言 另外 C語(yǔ)言雖然提供了許多 低級(jí)的處理功能 但仍然保持著跨平臺(tái)的特性 以一個(gè)標(biāo)準(zhǔn) 規(guī)格寫(xiě)出C語(yǔ)言程序 實(shí)現(xiàn)對(duì)檢測(cè)模塊的多種傳感器以及對(duì) 電磁閥門(mén)進(jìn)行控制 然后通過(guò)ZigBee無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)將信息傳 輸?shù)轿锫?lián)網(wǎng)云端而且C語(yǔ)言有匯編語(yǔ)言和高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn) 跟其它編程語(yǔ)言相比有很多的好處 當(dāng)用戶(hù)從用戶(hù)端得到信 息后 通過(guò)與農(nóng)作物生長(zhǎng)的最適環(huán)境進(jìn)行對(duì)比然后通過(guò)用戶(hù) 端直接對(duì)編程好的控制器進(jìn)行控制 6 結(jié)論 本設(shè)計(jì)可以有效緩解浪費(fèi)水資源的問(wèn)題對(duì)農(nóng)作物智能 化施肥灌溉還可以減少田間的病蟲(chóng)害 使養(yǎng)分水分得到更好 的利用 還提高經(jīng)濟(jì)效益 滴灌的工程投資 包括動(dòng)力設(shè)備 施肥池和管路等 約每畝1000元 可以連續(xù)使用5 6年 每 年節(jié)省肥料和農(nóng)藥至少為600元 增產(chǎn)幅度達(dá)三分之一以上 水肥一體化技術(shù)不僅可以減少水分向下滲 而且還能提高水 分利用率 在沒(méi)有大棚膜的土地 滴灌與大水滿(mǎn)貫相比 節(jié)水 率達(dá)一半以上 在水肥一體化技術(shù)條件下 所需的肥液可以 被直接輸送到作物根系最集中部位 充分保證了根系對(duì)養(yǎng)分 的快速吸收 在產(chǎn)量相近或相同的情況下 水肥一體化技術(shù) 與傳統(tǒng)施肥技術(shù)相比節(jié)省化肥一半左右 省時(shí)省力 傳統(tǒng)的 溝灌施肥費(fèi)工費(fèi)時(shí) 非常麻煩 而使用水肥一體化技術(shù)只需 打開(kāi)閥門(mén) 合上電閘 即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)灌溉 與傳統(tǒng)施肥相比 下轉(zhuǎn)第 null 頁(yè) 設(shè)計(jì)研發(fā)2022 19 11 覺(jué) 動(dòng)手實(shí)踐的參與感也可以激發(fā)使用者的學(xué)習(xí)興趣 起到 創(chuàng)建虛擬實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?本次創(chuàng)建的虛擬實(shí)驗(yàn)室以現(xiàn)實(shí) 學(xué)校實(shí)驗(yàn)室中氣動(dòng)回路實(shí)驗(yàn)室為設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 根據(jù)尺寸縮小創(chuàng) 建出氣動(dòng)回路虛擬實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境 本實(shí)驗(yàn)室中出現(xiàn)的各種器 械及實(shí)驗(yàn)元件在設(shè)計(jì)時(shí)做到了一比一還原 確保使用者在實(shí) 驗(yàn)過(guò)程能擁有一個(gè)良好的沉浸體驗(yàn) 利用Unity3D建成的虛 擬實(shí)驗(yàn)室環(huán)境如圖11所示 圖11 虛擬實(shí)驗(yàn)室環(huán)境示意圖 2 2 虛擬 3D 漫游原理展示 在整個(gè)虛擬實(shí)驗(yàn)室的交互中 虛擬3D漫游是進(jìn)入虛擬實(shí) 驗(yàn)室進(jìn)行操控的第一步 使用者可以通過(guò)自己的想法隨意進(jìn) 行視角的操控 從而更加方便的獲取場(chǎng)景中的提示信息 這 種交互方法可以很好的讓使用者快速地融入實(shí)驗(yàn)環(huán)境之中 虛擬漫游有兩種方式進(jìn)行呈現(xiàn) 手動(dòng)漫游和自動(dòng)漫游 本 次研究的主要內(nèi)容為氣動(dòng)順序動(dòng)作回路虛擬實(shí)驗(yàn) 為了使用 者身臨其境地感受實(shí)驗(yàn)帶來(lái)的樂(lè)趣并積極參與進(jìn)來(lái) 本實(shí)驗(yàn) 場(chǎng)景可加入了外設(shè) 讓使用者采用第一人稱(chēng)視角進(jìn)行操控 使用者自己可以控制鍵盤(pán) 鼠標(biāo)來(lái)達(dá)到場(chǎng)景漫游的功能 使用者通過(guò)點(diǎn)擊并長(zhǎng)按鼠標(biāo)右鍵 滑動(dòng)鼠標(biāo)來(lái)控制場(chǎng)景 中 人 的方向移動(dòng) 通過(guò)按動(dòng)鍵盤(pán)上的 W S A D 鍵位分 別實(shí)現(xiàn)對(duì)場(chǎng)景中 人 的 前移 后移 左移 右移 的控制 當(dāng) 使用鼠標(biāo)的滾輪時(shí) 可以實(shí)現(xiàn)縮放功能 此功能運(yùn)用于場(chǎng)景 以及物體的放大與縮小 3 結(jié)論 通過(guò)對(duì)氣動(dòng)順序動(dòng)作回路實(shí)驗(yàn)核心理念進(jìn)行深入了解 后 利用 Solidworks 3ds Max 軟件對(duì)元器件進(jìn)行構(gòu)建渲染 增強(qiáng)用戶(hù)的沉浸感 以及使用Untiy3D虛擬平臺(tái)創(chuàng)建虛擬實(shí) 驗(yàn)以增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)中的交互過(guò)程 由此構(gòu)建出革新性的教學(xué)模式 能很好的彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)室資源匱乏 實(shí)驗(yàn)時(shí)間 空間限制等缺陷 建 立虛擬仿真氣動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境 將實(shí)驗(yàn)室移入計(jì)算機(jī)程序中進(jìn) 行演示 使學(xué)生在豐富的實(shí)踐和完善的實(shí)驗(yàn)條件下學(xué)習(xí)和操 作氣動(dòng)技術(shù)相關(guān)理論常識(shí) 從而達(dá)到更好的學(xué)習(xí)效果 參考文獻(xiàn) 1 趙洋洋 盛思遠(yuǎn) 基于Unity3D的物理光學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì) 與仿真 J 物理實(shí)驗(yàn) 2021 41 2 49 52 2 石宏斌 王軒 韓杰 等 基于Unity3D的測(cè)量學(xué)實(shí)踐教 學(xué)虛擬仿真方法 J 地礦測(cè)繪 2021 37 4 58 61 3 鐘雨靜 基于Unity 3D的虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的設(shè)計(jì) J 互動(dòng)軟件 2021 4 1567 1568 4 孫俊輝 高嶺 高全力 等 基于Unity3D的虛擬化學(xué)智 能課堂系統(tǒng) J 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用 2021 30 6 68 74 5 丁毓峰 徐鑫 閔新普 等 基于Unity3D的機(jī)電產(chǎn)品虛 擬拆裝實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) J 實(shí)驗(yàn)室研究與探索 2020 39 3 118 122 137 6 李磊 基于Unity3D的流體傳動(dòng)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)開(kāi)發(fā) D 中原工學(xué)院 2020 7 牛海波 李育新 劉會(huì)玲 等 基于 Unity 3D 的物理實(shí)驗(yàn) 儀器虛擬系統(tǒng) J 物理實(shí)驗(yàn) 2021 41 11 32 37 8 度紅望 于盈 基于Unity 3D的氣動(dòng)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái) 開(kāi)發(fā)與實(shí)現(xiàn) J 電子質(zhì)量 2020 10 128 132 9 成建群 基于Unity3D平臺(tái)機(jī)械裝配虛擬實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)發(fā) 和應(yīng)用研究 J 現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備 2020 56 11 111 113 120 10 唐夢(mèng)菲 基于Unity 3D的智能衣柜設(shè)計(jì)及功能模擬 D 北京林業(yè)大學(xué) 2020 11 孫洪陽(yáng) 基于Unity3D的電子電路虛擬實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì) D 西北師范大學(xué) 2020 12 趙守凱 南楠 基于Unity3D的數(shù)字電子技術(shù)VR實(shí)驗(yàn) 系統(tǒng) J 信息技術(shù)與信息化 2021 9 163 165 13 陳愛(ài)群 張敏 基于Unity3D的減速器虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平 臺(tái)開(kāi)發(fā) J 電腦知識(shí)與技術(shù) 2021 17 14 49 51 可節(jié)省用于灌溉和施肥的人工成本一大部分 而且還在一定 程度上節(jié)約了人力和物力 尤其是肥料和農(nóng)業(yè)用水 傳統(tǒng)灌 溉方式造成了水資源和肥料利用率低 而且會(huì)造成環(huán)境污染 和資源浪費(fèi) 造成土壤板結(jié) 且傳統(tǒng)方式與水肥一體化相比 所耗成本較大 而且領(lǐng)導(dǎo)人提倡綠色可持續(xù)發(fā)展 水肥一體 化可以根據(jù)土壤養(yǎng)分含量以及作物生長(zhǎng)各階段所需 對(duì)作物 進(jìn)行精確施肥 此技術(shù)不僅提高了資源利用率 減少了農(nóng)業(yè) 用水 節(jié)省了勞動(dòng)力 并遵循綠色可持續(xù)發(fā)展的原則 參考文獻(xiàn) 1 高鵬 簡(jiǎn)紅忠 魏樣 何文 王曉峰 水肥一體化技術(shù)的應(yīng) 用現(xiàn)狀與發(fā)展前景 J 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技 2012 08 250 257 2 石瑩 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的水肥一體化服務(wù)云平臺(tái) D 河 北科技大學(xué) 2019 3 呂途 基于物聯(lián)網(wǎng)的水肥一體化智能灌溉系統(tǒng)研究 D 華北水利水電大學(xué) 2019 通訊作者 宗峰 上接第 null 頁(yè)