大多数农民使用大量耕地，很难到达并追踪大片土地的每个角落。有时可能会洒水不均匀。这导致农作物质量差，进一步导致经济损失。在这种情况下，使用最新物联网技术的智能灌溉系统会有所帮助，并易于耕种。
该智能灌溉系统，具有广泛的范围，以自动化完整的灌溉系统。在这里，我们使用ESP8266 NodeMCU模块和DHT11传感器构建基于IoT的灌溉系统。它不仅会根据土壤中的水分水平自动灌溉水，而且还会将数据发送到ThingSpeak Server以跟踪土地状况。该系统将包括一个水泵，该泵将根据土地环境条件（例如湿度，温度和湿度）向土地上洒水。
我们之前建立了类似的自动植物灌溉系统，该系统通过移动设备发送警报，但不通过IoT云发送警报。除此之外，雨水警报和土壤湿度检测器电路还有助于构建智能灌溉系统。
开始之前，重要的是要注意，不同的农作物需要不同的土壤水分，温度和湿度条件。因此，在本教程中，我们使用的农作物需要大约50-55％的土壤水分。因此，当土壤失去的水分少于50％时，电动泵将自动打开以洒水，并且它将继续洒水，直到水分升至55％为止，然后关闭泵。传感器数据将在定义的时间间隔内发送到ThingSpeak Server，以便可以在世界任何地方对其进行监视。
所需组件
- NodeMCU ESP8266
- 土壤湿度传感器模块
- 水泵模块
- 继电器模块
- DHT11
- 连接线
您可以购买该项目所需的所有组件。
电路原理图
该物联网智能灌溉系统的电路图如下：
为自动灌溉系统编程ESP8266 NodeMCU
为了对ESP8266 NodeMCU模块进行编程，仅将DHT11传感器库用作外部库。湿度传感器提供模拟输出，可通过ESP8266 NodeMCU模拟引脚A0读取。由于NodeMCU无法从其GPIO提供大于3.3V的输出电压，因此我们使用继电器模块来驱动5V电动泵。湿度传感器和DHT11传感器也由外部5V电源供电。
本教程的结尾给出了带有工作视频的完整代码，在这里我们将解释程序以了解项目的工作流程。
首先包括必要的库。
#包括
由于我们正在使用ThingSpeak服务器，因此API密钥对于与服务器进行通信是必需的。要了解我们如何从ThingSpeak获取API密钥，您可以访问有关ThingSpeak上实时温度和湿度监控的文章。
字符串apiKey =“ X5AQ445IKMBYW31H const char * server =” api.thingspeak.com“;
下一步是编写Wi-Fi凭证，例如SSID和密码。
const char * ssid =“ CircuitDigest”; const char * pass =“ xxxxxxxxxxx”;
定义DHT连接的DHT传感器引脚，然后选择DHT类型。
#定义DHTPIN D3 DHT dht（DHTPIN，DHT11）;
湿度传感器的输出连接到ESP8266 NodeMCU的引脚A0。电机引脚连接到NodeMCU的D0。
const int wetPin = A0; const int motorPin = D0;
我们将使用 millis（） 函数在每个已定义的时间间隔（此处为10秒）之后发送数据。避免使用 delay（） ，因为它会在微控制器无法执行其他任务的预定延迟内停止程序。在此处了解有关delay（）和millis（）之间的区别的更多信息。
无符号长间隔= 10000; unsigned long前一个Millis = 0;
将电动机引脚设置为输出，并首先关闭电动机。开始DHT11传感器读数。
pinMode（motorPin，OUTPUT）; digitalWrite（motorPin，LOW）; //最初使电动机保持关闭状态 dht.begin（）;
尝试使用给定的SSID和密码连接Wi-Fi，然后等待Wi-Fi连接，如果已连接，请转到下一步。
WiFi.begin（ssid，pass）; 而（WiFi.status（）！= WL_CONNECTED） { delay（500）; Serial.print（“。”）; } Serial.println（“”）; Serial.println（“ WiFi已连接”）; }
定义启动程序的当前时间，并将其保存在变量中以与经过的时间进行比较。
unsigned long currentMillis = millis（）;
读取温度和湿度数据并将其保存为变量。
float h = dht.readHumidity（）; 浮点数t = dht.readTemperature（）;
如果已连接DHT并且ESP8266 NodeMCU能够读取读数，则继续下一步或从此处返回以再次检查。
if（isnan（h）-isnan（t）） { Serial.println（“无法从DHT传感器读取！”）; 返回; }
从传感器读取水分读数并打印读数。
wetPercentage =（100.00-（（analogRead（moisturePin）/ 1023.00）* 100.00））; Serial.print（“土壤水分为=”）; Serial.print（moisturePercentage）; Serial.println（“％”）;
如果湿度读数在所需的土壤湿度范围之间，请保持泵关闭，或者如果其超出所需的湿度，则打开泵。
如果（moisturePercentage <50）{ digitalWrite（motorPin，HIGH）; } 如果（moisturePercentage> 50 &&水分 Percentage <55）{ digitalWrite（motorPin，HIGH）; } 如果（moisturePercentage> 56）{ digitalWrite（motorPin，LOW）; }
现在，每隔10秒调用一次 sendThingspeak（） 函数，将湿度，温度和湿度数据发送到ThingSpeak服务器。
if（（unsigned long）（currentMillis-previousMillis）> = interval）{ sendThingspeak（）; previousMillis = millis（）; client.stop（）; }
在 sendThingspeak（） 函数中，我们检查系统是否连接到服务器，如果是，则准备一个字符串，在其中写入湿度，温度，湿度读数，并将该字符串以及API密钥和服务器地址发送到ThingSpeak服务器。
如果（client.connect（server，80）） { 字符串postStr = apiKey; postStr + =“&field1 =”; postStr + = String（moisturePercentage）; postStr + =“&field2 =”; postStr + = String（t）; postStr + =“&field3 =”; postStr + =字符串（h）; postStr + =“ \ r \ n \ r \ n”;
最后，使用 client.print（） 函数将数据发送到ThingSpeak服务器，该函数包含API密钥，服务器地址和在上一步中准备的字符串。
client.print（“ POST / update HTTP / 1.1 \ n”）; client.print（“主持人：api.thingspeak.com \ n”）; client.print（“ Connection：close \ n”）; client.print（“ X-THINGSPEAKAPIKEY：” + apiKey +“ \ n”）; client.print（“ Content-Type：application / x-www-form-urlencoded \ n”）; client.print（“ Content-Length：”）; client.print（postStr.length（））; client.print（“ \ n \ n”）; client.print（postStr）;
最后，这就是ThingSpeak仪表板上的数据外观
最后一步完成了有关基于IoT的智能灌溉系统的完整教程。请注意，洒水后土壤水分达到所需水平时，请务必关闭电动机。您可以制作一个更智能的系统，其中可以包含对不同作物的不同控制。
如果您在执行此项目时遇到任何问题，请在下面评论或访问我们的论坛以获取更多相关问题及其答案。
在下面找到该项目的完整程序和演示视频。