基于STM32的农业大棚环境的智能测控系统设计
基于STM32单片机的温室大棚监控系统开发
引言
随着现代农业的发展,温室大棚在农业生产中发挥着越来越重要的作用。温室 大棚能够提供适宜的土壤和气候条件,使得农作物可以在不同的季节正常生长。 然而,温室大棚的环境条件对农作物的生长有着至关重要的影响。为了确保农 作物的高产和优质,需要对温室大棚的环境进行智能控制,包括温度、湿度、 光照等因素。
3.实用性:系统的设计和实现均考虑到实际应用场景,使得操作简单便捷。系 统的能耗较低,适于在电池供电条件下长时间运行。
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关键词:
1、STM32单片机:STM32系列单片机是意法半导体公司推出的一款基于ARM Cortex-M内核的32位单片机,具有高性能、低功耗、易于开发等特点。
2、温室大棚:温室大棚是一种用于农业生产的高效设施,可以为农作物提供 适宜的生长环境,通过控制光照、温度、湿度等因素,提高农作物的产量和品 质。
2、传感器选择:传感器是监控系统的核心部件,直接影响着数据的准确性和 系统的稳定性。温室内需要监测的温度、湿度、光照等参数,选择相应的传感 器进行数据采集。
3、电路设计:电路设计是系统开发的重要环节,需要考虑各模块之间的接口 和连接方式,保证系统的稳定性和可靠性。
程序开发:
1、初始化程序:初始化程序主要用于配置STM32单片机的引脚、时钟等基本 参数,以及初始化传感器等外设。
基于STM32单片机的温室大棚监控系统 开发
基本内容
随着现代农业的发展,温室大棚在农业生产中发挥着越来越重要的作用。为了 提高温室大棚的产量和效益,监控系统的应用逐渐成为一种趋势。本次演示将 围绕基于STM32单片机的温室大棚监控系统开发,介绍该系统的背景、意义、 关键词、系统设计、程序开发、系统调试、系统应用和结论。
2、用户反馈:用户反馈是评价系统优劣的重要标准。在实际应用中,用户对 温室大棚监控系统的稳定性、可靠性、实用性等方面给出了较高的评价。例如, 有用户反映该系统能够根据环境参数自动调节温室设备,大大减轻了他们的劳 动强度。
基于STM32的温室大棚智能控制系统设计
基于STM32的温室大棚智能控制系统设计为了有效增强我国温室大棚的智能化管理效果,文章介绍了温室智能化调控系统的国内外研究和发展现状,并提出一款基于STM32F103系列芯片的温室环境智能调控系统,主要收集室内的温湿度与光照强度信息进行分析,通过LCD 显示器进行数据图标呈现,并增加无线信息传输组件,有效地创建温室的智能化环境调控系统。
温室环境的智能化控制研究是现代化温室大棚的一个研究重点。
提升智能化温室大棚中植物的栽培效率与质量是较为重要的研究内容,通过对植物生长周期进行分析,科学检测温室条件并进行高效的规划。
现阶段,国内科学领域已经研发出了多种可以改善作物生长效率,提高生产质量的智能设备,并被广泛的应用在温室大棚里,然而这些设备基本不具备智能调节能力,无法获取大棚内的具体情况,同样也无法实现远程调节的效果,仅可以实现一些初步的功能目的。
一、温室大棚智能化控制的国内外研究和发展现状在国外很多发达国家特别是在欧美,十分重视温室栽培方面的研究,例如,美国等发达国家已经通过一些监管设备对大棚内的环境信息进行监控,并结合预期设定数值进行调节,达到农业生产的智能化效果。
而这种智能化植物栽培技术仅是对室内的单一因素进行调控,也就是仅实现对大棚内的温度、湿度、光照、气体条件进行管理。
随着科学技术的不断发展,温室大棚栽培技术也得到了全新的改变,在美国,科学家们研制了一款能够结合气候管理、农作物灌溉与施肥能力为一体的智能化温室大棚管控系统,这系统能够有效地结合各类农作物的管理内容,利用传感器所接收的信号对系统的各项功能进行管理,实现最优质这一高效的方式对温室内农作物的生长进行管理。
以色列通过计算机设备对温度环境进行管理,并建立科学的温室构造,配备优质的环境调节、天窗以及幕帘等,对温湿度、光照效果、气体环境进行有效控制。
并且将中的控制器与管理室内的中央电脑进行远程连接,提高温室管理的便捷性,更精准的对灌溉施肥系统进行控制,提升对于肥料与水资源的利用效果。
基于stm32的农作物环境检测系统设计与实现开题报告
基于stm32的农作物环境检测系统设计与实现开题报告开题报告:基于STM32的农作物环境检测系统设计与实现一、研究背景与意义农业是国民经济的重要组成部分,而农作物的生长环境对其产量和质量有着重要影响。
传统的农作物环境监测方式主要依赖人工观察和经验判断,效率低下且存在主观性。
随着物联网和嵌入式技术的发展,基于STM32的农作物环境检测系统能够实时感知和监测农作物生长环境参数,为农民提供科学的决策依据,促进农业的可持续发展。
二、研究目标和内容本研究旨在设计与实现一种基于STM32的农作物环境检测系统,具体包括以下内容:1. 系统硬件设计:选择适合的传感器和执行器,设计硬件电路,搭建STM32开发板。
2. 系统软件设计:编写嵌入式程序,实现数据采集、处理和存储等功能。
3. 系统通信设计:采用无线通信技术,将数据传输到上位机或云平台进行远程监控和控制。
4. 系统界面设计:设计用户友好的界面,实现数据可视化和操作交互功能。
三、研究方法和技术路线1. 系统硬件设计:根据农作物环境监测需求,选择适合的传感器,如温湿度传感器、光照传感器等,并设计相应的电路连接和供电方案。
搭建基于STM32的开发板,实现传感器与控制器的连接和通信。
2. 系统软件设计:使用嵌入式开发工具,编写C语言程序,实现数据采集、处理和存储等功能。
结合传感器的特性,设计合理的数据处理算法,提高系统的准确性和稳定性。
3. 系统通信设计:选择合适的无线通信模块,如Wi-Fi、蓝牙或LoRa等,实现与上位机或云平台的数据传输。
设计通信协议,确保数据的可靠传输和安全性。
4. 系统界面设计:利用图形界面设计工具,设计用户友好的界面,实现数据的可视化展示和操作交互功能。
考虑到农民操作的便利性,界面设计应简洁明了。
四、预期成果和创新点1. 设计与实现一种基于STM32的农作物环境检测系统,能够实时感知和监测农作物生长环境参数。
2. 提供科学的决策依据,帮助农民进行合理的农业管理,提高农作物产量和质量。
基于STM32的智慧农业大棚系统设计
STM32单片机
STM32单片机是一种先进的32位微控制器,被广泛应用于各种嵌入式系统中。 它具有高性能、低功耗、易于开发和维护等特点,适用于各种环境下的高效数 据处理和控制任务。在温室大棚控制系统中,STM32单片机可以作为主控制器, 负责采集和处理各种传感器数据,根据预设算法实现对环境因素的调控。
(2)传感器和执行器的选型和接口设计:根据大棚环境因素的监测和控制需 求,选择适当的传感器和执行器型号,并设计相应的接口电路。
(3)数据传输模块的设计:根据实际需要,可以采用有线或无线方式进行数 据传输。如有线传输可选用RS485或CAN总线等方式;如无线传输可选用 Zigbee、NB-IoT或LoRa等技术。
总结本次演示所述,基于STM32的智能农业大棚系统设计具有以下优点:
1、使用STM32作为核心控制器,数据处理能力强,适用于各种复杂的控制场 景;
2、系统结构完整,包括数据采集、处理、控制和反馈等环节,能够实现对大 棚环境的实时监测与控制;
3、电源模块稳定可靠,可适应 各种环境下的电源供给需求。
引言:
随着科技的不断发展,智能化技术逐渐应用于各个领域,其中智慧农业也是其 中的一个重要方向。智慧农业是指通过物联网、传感器、云计算、大数据等先 进技术,实现农业生产的智能化、精细化、高效化和可视化。智慧农业大棚系 统作为智慧农业的一个重要组成部分,可以对大棚内的环境因素进行实时监测 和控制,提高农作物的产量和质量,
系统设计
1、硬件设计
基于STM32温室大棚控制系统的主要硬件包括STM32单片机、各类传感器(如 温度、湿度、光照强度等)、执行器(如通风机、遮阳帘、加湿器等)和人机 界面等。传感器和执行器与STM32单片机之间通过串口或I2C通信进行数据传 输和控制操作。同时,为了方便用户的使用,系统还设计了友好型的人机界面, 用于实时显示传感器数据和执行器状态,以及远程控制温室大棚的环境因素。
基于STM32单片机的新农业智能控制系统设计
基于STM32单片机的新农业智能控制系统设计作者:邹双鸾张梦瑶陈晓登李桂梅来源:《电脑知识与技术》2023年第32期关键词:温湿度传感器;光照传感器;云平台;智能控制:远程监控:Lora中图分类号:TP391 文献标识码:A文章编号:1009-3044(2023)32-0110-05农业是我国的传统产业,也是国家支柱产业之一。
相关研究表明:我国农业劳动力成本日趋增高,农业劳动力老龄化与短缺问题逐渐凸显,农业智能化的需求日益增加。
而农作物的产量与温度、湿度、光照强度、CO₂浓度息息相关。
为能够根据农作物不同生长周期所需的环境进行智能调整,满足其合适的生长环境,提高农作物产量和农业管理的效率,笔者设计了新农业智能控制系统。
1 硬件设计本控制系统由单片机模块、空气温度监测模块、土壤湿度监测模块、光照强度监测模块、CO₂监测模块、通信模块、驱动模块和显示与控制模块共8个模块组成,其系统框图如图1所示。
1.1 单片机模块单片机选用STM32F103,STM32F103微控制器具有高性能、丰富的外设和接口、灵活的存储容量选择、低功耗特性以及安全功能等特点。
功能较为完善,可以满足此次设计需要。
1.2 空气温度监测模块DS18B20 是一种“单总线”接口的温度传感器。
DS18B20通过测量温度对其内部器件电阻值,从而实现温度的检测。
DS18B20内置有一个温度感应器和一个处理模块,当温度发生变化时,感应器的电阻值也会发生变化,这个变化被传递给处理模块,经过一系列运算之后最终以数字信号的形式输出。
整个过程由芯片内部自动完成,当系统需要获取传感器的数据时,需要从信号引脚DQ输入特定的指令,传感器会对指令进行解析,并向DQ引脚输出相应的温度数值。
1.3 土壤湿度监测模块采用YL-69土壤湿度传感器,其原理为湿敏电容,当环境的湿度发生改变时,会使得湿敏电容存在环境中的介质发生改变,导致湿敏电容中的电容数值产生变化,电容的数值正比于湿度值。
基于STM32的智能农业大棚系统设计
2021年2月Feb.2021第45卷第1期Vol.45,No.1热带农业工程TROPICAL AGRICULTURAL ENCINEERING基于STM32的智能农业大棚系统设计①张明月②贺福强③李思佳何昊(贵州大学机械工程学院贵州贵阳550025)摘要随着物联网技术的飞速发展,智能农业基地温室大棚成为了新的研究热点。
通过分析当地农业大棚的现状及存在的问题,解决农业大棚存在的监测数据准确率低、包容性差、人工任务繁重复杂等问题,提出在将智能传感器、单片机、ZigBee 组网等应用到农作物种植上,选用STM32单片机控制板作为采集终端,外加各类传感器实时采集农作物环境信息,通过ZigBee 组网将环境以及农作物参数实时传递。
结合科学种植经验方法,通过远程控制操作,设置适宜农作物生长的环境参数,实现对农作物各类数据的高效识别、管理,以适应时代的发展,提高农业生产效率。
关键词STM32;ZigBee ;远程控制;Android中图分类号TP273;S625Intelligent Agricultural Greenhouse System Based on STM32ZHANG MingyueHE FuqiangLI SijiaHE Hao(School of Mechanical Engineering,Guizhou University,Guiyang,Guizhou 550025)Abstract In recent years,with the rapid development of Internet of things technology,the greenhouse of in ‐telligent agricultural base has become a new research hotspot.By analyzing the current situation and exist ‐ing problems of local agricultural greenhouse in order to solve the problems of low accuracy of monitoring data,poor tolerance and heavy and complex manual tasks.The intelligent sensor,single chip microcomputer and ZigBee network are applied to crop planting in the environment of agricultural base.STM32single chip microcomputer control board is selected as the acquisition terminal,and various sensors are added to collect real-time crop environmental information.Through ZigBee network,the environment and crop parameters are transmitted in real bined with scientific planting experiences and methods,the environmental parameters suitable for crop growth can be realized through remote control operation,and the efficient iden ‐tification and management of all kinds of crop data can be realized so as to adapt to the development of the times and improve the efficiency of agricultural production.Keywords STM32;ZigBee ;remote control ;Android随着社会的飞速发展,人民生活水平的不断提升,人们对蔬菜质量要求也越来越高。
基于STM32的农业大棚环境监控系统的设计
2020年第8期6计算机应用信息技术与信息化基于STM32的农业大棚环境监控系统的设计王颖聪*WANG Ying-cong摘 要 生长环境对于农作物的品质和产量有十分重要的影响,为了掌握农业大棚内的环境参数,并及时进行调控,本文设计了基于STM32的农业大棚环境监控系统。
该系统利用STM32主控制器对传感器采集的环境数据进行处理,并将数据通过NB-IoT 网络传输至华为云平台,以实现对农业大棚的远程管理。
关键词 STM32;NB-IoT ;环境监控;华为云平台doi:10.3969/j.issn.1672-9528.2020.08.001* 西安科技大学 陕西西安 7100540 引言农业大棚作为现代化农业的重要组成部分,能够打破传统农业的限制,培养出反季节的农作物[1]。
然而我国部分地区管理农业大棚依然采取人工劳作的方式,凭借农民多年的种植经验,对农作物进行播种、加湿加热以及施肥[2]。
人工劳作的方式不仅效率不高,增加了劳动成本,还会导致在管理过程中出现资源浪费的现象,不能实现最大的经济收益[3]。
随着互联网技术与物联网技术的快速发展,传统的农业管理方式已经不能满足现代化农业的发展,无法实现农作物的精细化管理[4-5]。
因此,本文提出了基于STM32的农业大棚环境监控系统,能够对温室内的环境进行监控,进一步减轻农民的工作负担。
1 系统总体设计农业大棚环境监控系统由采集设备、华为云平台和农业大棚管理系统三部分组成,其中采集设备通过传感器获取农业大棚内的空气温湿度和光照强度,并利用通信模块将采集的数据信息传输至华为云平台;华为云平台负责设备接入和数据编解码的工作;农业大棚管理系统的主要功能是对大棚内的数据进行显示并将采集的历史数据进行可视化展示[6]。
系统总体设计如图1所示。
图1 系统总体设计图2 采集设备设计采集设备的主要功能是采集数据,数据传输以及调节温室内的环境。
采集设备由主控制器、传感器、NB-IoT 通信模组、电机以及电源等模块组成,主控制器选用意法半导体的STM32L431RCT6,该芯片是一款高性能的32位处理器,具有学习难度低、架构简单、运行稳定等特点;传感器选用SHT30温湿度传感器和BH1750光照传感器;NB-IoT 通信模组选用移远通信的BC35-G,该模组支持多个频段,拥有丰富的硬件接口,可以很好地完成数据传输工作;电源模块负责为采集设备的各个模块提供持续稳定的电压。
基于stm32的农业大棚毕业设计
基于stm32的农业大棚毕业设计农业大棚是一种环控设施,用于提供适宜的生长条件,从而改善农作物的生长和产量。
在毕业设计中,我选择了基于STM32的农业大棚控制系统作为课题。
首先,我将使用STM32微控制器作为主要控制单元。
STM32系列是一种针对嵌入式应用设计的32位ARM Cortex-M微控制器,具有高性能、低功耗和丰富的外设接口。
它的优势在于高度集成的特性,可用于实现多种控制和通信功能。
其次,我将设计和实现一套完整的农业大棚环境监测系统。
该系统将包括温度、湿度、光照等环境参数的检测和监控。
利用STM32的模拟转换接口和外部传感器,可以实时获取和处理环境参数数据。
同时,我还将使用相应的传感器来监测土壤湿度、二氧化碳浓度等其他重要指标,以提供全面的环境监测能力。
在控制方面,我将利用STM32的PWM输出等功能来实现对灯光和喷灌系统的控制。
通过设定适当的时间和强度,可以调控光照和水分供应,提供最佳的生长条件。
此外,我还将根据不同的作物需求,编写相应的控制算法,以自动调整环境参数,实现智能化的生长管理。
最后,我将通过STM32的串口通信功能,与PC或手机等外部设备进行数据传输和远程控制。
这样,用户可以通过上位机软件或手机App实时监测和控制农业大棚的各项参数。
同时,我也会开发一个用户友好的界面,方便用户查看历史数据和生成报表,从而更好地进行决策和管理。
在毕业设计过程中,我将充分利用STM32的强大功能和丰富的资源,设计和实现一套高效可靠的农业大棚控制系统。
通过合理的环境监测和控制,希望能够提高农作物的产量和质量,为现代农业发展贡献一份力量。
基于stm32的智能大棚控制系统
基于stm32的智能大棚控制系统发布时间:2021-11-11T03:00:59.853Z 来源:《中国科技人才》2021年第23期作者:郭宇[导读] 随着经济的发展以及科技的成熟,人们对于农业生产水平的要求也与日俱增,而大棚作为主要的农业生产工具,对其进行更新改进是大有裨益的。
南京工业大学浦江学院摘要:随着经济的发展以及科技的成熟,人们对于农业生产水平的要求也与日俱增,而大棚作为主要的农业生产工具,对其进行更新改进是大有裨益的。
本文设计了一种智能温室大棚控制系统,通过stm32单片机和手机app实现对于大棚的自动检测以及大棚内部生产条件的自动调节,实现自动调节光照强度、温湿度等功能来满足作物生长的条件。
关键词:STM32单片机;智能温室大棚;自动调节Abstract:With the development of economy and the maturity of science and technology,people's requirements for the level of agricultural production are also increasing day by day,and the greenhouse as the main agricultural production tool,to update and improveit is ofgreat benefit. Key words:STM32 MCU;Itellient greenhouse;Automatic regulation引言1.1项目背景以及项目实施的意义随着科技水平的日益提高,农业生产也在按自动化路线发展。
智能温室大棚可以通过单片机和传感器以及蓝牙模块实时传输大棚内作物生长的状态和条件,与最适宜的生长状态条件进行对比从而通过单片机控制模块实现大棚内生长状态调节到最适宜状态。
1.2设计的主要内容该课题旨在设计出一种可实现自动控制的智能温室大棚,首先设计大棚的机械结构,然后将单片机以及传感器模块和驱动模块安装在合适的位置,最后完成程序设计以及仿真调试。
基于STM32的温室环境监测和控制系统
2、软件设计
2、软件设计
软件部分是基于STM32单片机的温室大棚控制系统的核心,主要包括数据采集、 数据处理和控制输出三个模块。数据采集模块主要负责实时采集各传感器数据并 进行A/D转换;数据处理模块则根据采集到的数据,按照预设算法进行数据分析 处 理,判断环境因素是否符合植物生长需求;控制输出模块则根据数据处理结果,通 过执行器调整温室大棚的环境因素。
3、软件设计
3、软件设计
系统软件采用C语言编写,包括主程序、数据采集程序和串口通信程序等。主 程序主要负责各个模块的初始化和数据采集,数据采集程序负责从各个传感器中 读取环境参数,串口通信程序则负责将采集到的数据上传到上位机或执行控制指 令 。
、实现
4、实现
将各个模块通过电路连接并编程实现后,通过测试和调试,系统可以实现对 温室环境参数的实时监测和控制,同时可以通过串口将数据上传至上位机进行展示 和分析。
参考内容
引言
引言
随着现代农业的发展,温室大棚已成为农业生产中不可或缺的一部分。为了 提高温室大棚的产量和效率,越来越多的先进技术被应用于温室大棚控制系统中。 本次演示将介绍一种基于STM32温室大棚控制系统的设计方法,包括硬件和软件 的 设计方案、实验结果以及实际应用效果。
背景
背景
温室大棚是一种高效的农业种植方式,可以提供适宜的土壤、水分、温度和 光照等环境条件,以生产高质量的农产品。随着科技的不断进步,温室大棚控制系 统的应用越来越广泛,成为现代农业的重要组成部分。温室大棚控制系统的应用, 可以实现对环境因素的精确调控,提高农产品产量和质量,同时降低能源消耗和生 产成本。
系统设计
1、传感器的选择
1、传感器的选择
在温室环境监测和控制系统中,温度和湿度传感器用于实时监测温室内的环 境参数,选择常用的DHT11和DS18B20温度传感器。光照强度和CO2浓度传感器分别 采用数字型和模拟型传感器,以保证测量精度和可靠性。
13、基于STM32单片机大棚环境参数无线蓝牙检测设计
随着科技的发展,农业科技也一步步走进我们的生活。
蔬菜大棚的增多,人们对其性能要求也越来越高。
特别是要提高其生产效率,对大棚的自动化程度要求也越来越高。
单片机技术的逐步成熟,加快了我们走向现代化、科技自动化的进程。
本设计由STM32单片机+风扇控制电路+温湿度传感器电路+1602液晶显示电路+蓝牙模块电路+电源电路组成。
通过温湿度传感器检测温湿度,并在液晶上和APP上实时显示。
当湿度超过75度,APP发出报警信息,通过APP发送指令“O”,风扇启动。
通过APP发送指令“C”,风扇关闭。
关键字:单片机;温湿度检测模块;蓝牙;安卓第一章绪论 (3)1.1课题背景及其意义 (3)1.2 国内外的研究状况 (4)1.3本文的主要研究内容及论文结构安排 (6)第二章方案的设计与论证 (7)2.1控制方案的确定 (7)2.2控制方式的选择 (7)2.2.1 单片机芯片的选择 (7)2.2.2无线遥控模块的选择 (8)2.2.3显示方案的选择 (8)第三章硬件电路的设计 (10)3.1系统的功能分析及体系结构设计 (10)3.1.1系统功能分析 (10)3.1.2系统总体结构 (10)3.2模块电路的设计 (10)3.2.1STM32单片机核心电路设计 (10)3.2.2 LCD1602液晶显示电路设计 (12)3.2.3 5V风扇控制电路设计 (15)3.2.4 BT06蓝牙模块电路设计 (15)3.2.5 DHT11温湿度传感器电路设计 (16)第四章软件设计 (19)4.1 编程语言选择 (19)4.2 keil软件设计思想 (19)4.3 程序流程图 (19)第五章系统焊接与调试 (21)5.1 电路焊接 (21)5.2 系统调试 (22)5.2.1 系统程序调试 (22)5.2.2硬件测试 (22)5.3 实物测试 (23)致谢 (24)参考文献 (25)第一章绪论1.1课题背景及其意义中国农业的发展必须走现代化农业这条道路,随着国民经济的迅速增长,农业的研究和应用技术越来越受到重视,特别是温室大棚已经成为高效农业的一个重要组成部分。
stm32f103的大棚土壤湿度检测与控制系统设计
stm32f103的大棚土壤湿度检测与控制系统设计
STM32F103大棚土壤湿度检测与控制系统设计是一项将
传感器、控制技术和计算机技术相结合的工程,旨在检测大棚的土壤湿度,并能够根据实时资料及时调整决策,以提高大棚内部的气候条件。
该系统的核心部分由STM32F103单片机和湿度传感器构成。
通过使用STM32F103单片机,用户可以实现采集土壤湿度、
处理数据和进行控制事物三项功能,同时具备I/O模块、
PWM模块和模拟输入输出模块,可方便工程人员实现数据处
理和控制任务。
湿度传感器用来对大棚的土壤湿度进行测量,湿度传感器利用传感原理实现监测,具有快速检测、精确度高、分辨率高等特点,能有效识别出土壤的湿润情况,为后续控制提供有效信息。
系统中,从外部输入电源中获取电源,经过稳压器处理,给STM32F103 MCU和湿度传感器供电,STM32F103 MCU主要
用来控制整个系统,接收来自湿度传感器的湿度信息,进行数据处理和判断,如果发现湿度值超出范围,就会触发系统控制模式,根据规定的协调机制,向系统内部的控制模块发出控制命令,进行系统控制,最终达到控制大棚湿度的目的。
总之,STM32F103大棚土壤湿度检测与控制系统设计是一个
可靠的系统,能够有效检测大棚土壤湿度信息,并能在大棚湿度超出范围时,及时发出控制信号,为大棚种植提供有利气候条件,提高作物的产量。
基于STM32的温室远程控制系统的设计
基于STM32的温室远程控制系统的设计一、本文概述随着科技的快速发展,物联网(IoT)技术已经深入到各个领域,其中农业物联网技术正在改变传统的农业生产方式。
温室作为农业生产中的重要设施,其环境控制对于提高农作物的产量和质量至关重要。
传统的温室环境控制方法往往依赖于人工监控和调整,这种方式不仅效率低下,而且难以实现对温室环境的精确控制。
因此,开发一种基于STM32的温室远程控制系统具有重要的现实意义和应用价值。
本文旨在设计并实现一种基于STM32的温室远程控制系统,该系统能够实时监测温室内的温度、湿度、光照等环境参数,并通过远程控制实现对温室环境的自动调整。
本文首先介绍了温室控制系统的研究背景和意义,然后详细阐述了系统的总体设计方案,包括硬件设计和软件设计。
在硬件设计部分,本文选择了STM32微控制器作为核心处理器,并介绍了传感器选择、通信模块设计、电源模块设计等关键硬件组件的选型和设计。
在软件设计部分,本文介绍了系统软件的总体架构、主要功能模块以及具体实现方法。
本文还对所设计的温室远程控制系统进行了实验验证和性能测试,通过实际运行数据证明了系统的稳定性和可靠性。
本文总结了系统的特点和优势,并展望了未来的研究方向和应用前景。
通过本文的研究和设计,我们期望能够为温室生产的自动化和智能化提供一种有效的解决方案,推动农业物联网技术的发展和应用。
二、系统总体设计基于STM32的温室远程控制系统总体设计旨在实现温室环境的智能化、自动化监控与调控。
该系统通过集成传感器技术、网络通信技术和嵌入式系统设计,实现对温室内部环境参数(如温度、湿度、光照强度、土壤湿度等)的实时采集、数据传输和远程控制。
系统采用分层架构,由上至下分别为用户界面层、网络通信层、控制处理层和传感器采集层。
用户界面层负责与用户进行交互,展示温室环境参数和控制指令;网络通信层负责数据的上传下达,确保信息的实时传输;控制处理层是系统的核心,负责处理传感器数据、生成控制指令;传感器采集层则负责实时采集温室内的环境参数。
基于stm32的温室大棚
基于stm32的温室大棚引言温室大棚是一种人工控制环境的农业生产系统,通过调节温度、湿度、光照等因素,使植物在理想环境下生长。
传统的温室大棚通常需要人工操作,但是随着科技的进步,利用嵌入式系统可以实现自动化控制,提高生产效率并节省人力成本。
本文将介绍一种基于stm32的温室大棚系统,以及其设计和应用。
设计概述基于stm32的温室大棚系统主要由硬件和软件两部分组成。
硬件方面,系统包括stm32微控制器、传感器模块、执行器模块和显示模块。
软件方面,系统使用嵌入式C语言编写,通过编程实现传感器数据采集、控制指令的生成和执行器的控制。
具体设计方案如下:stm32微控制器stm32微控制器是整个系统的核心部分,它通过串口和其他模块进行通信,实现数据的采集、处理和控制。
选择stm32的原因是它具有较强的计算能力、丰富的接口和良好的稳定性。
传感器模块温室大棚中常用的传感器有温度传感器、湿度传感器、光照传感器等。
传感器模块通过与stm32相连,将感测到的环境数据反馈给系统。
执行器模块执行器模块包括风扇、喷灌系统、卷帘等,用于控制温室大棚的通风、灌溉和遮阳。
执行器模块通过与stm32相连,接收来自系统的控制指令。
显示模块显示模块可以选择液晶显示屏,用于实时显示温室大棚的环境数据和运行状态。
通过与stm32相连,显示模块可以接收来自系统的数据并进行显示。
软件设计主要包括嵌入式C语言的编程和算法的设计。
具体流程如下:1.初始化:对stm32进行初始化设置,包括串口通信、传感器和执行器的接口设置等。
2.数据采集:通过传感器模块采集温度、湿度、光照等环境数据,并将数据传输给stm32进行处理。
3.控制指令生成:根据采集到的环境数据,通过算法生成相应的控制指令,例如控制风扇的启停、喷灌系统的灌溉等。
4.执行器控制:将生成的控制指令发送给执行器模块,控制温室大棚的通风、灌溉和遮阳。
5.数据显示:将采集到的环境数据和系统状态通过显示模块显示出来,供使用者参考。
基于STM32_的智慧农业大棚监测系统设计
第5期2024年3月无线互联科技Wireless Internet Science and TechnologyNo.5March,2024基金项目:大学生创新创业训练项目;项目名称:基于STM32的智慧农业系统;项目编号:SCX23019㊂作者简介:胡建涛(2002 ),男,本科生;研究方向:电气工程及其自动化㊂基于STM32的智慧农业大棚监测系统设计胡建涛,陶表鑫,陈子涵,李仲宇(东南大学成贤学院,江苏南京210000)摘要:STM32主控芯片的智慧农业大棚监测系统,整合了多种智能传感器㊁外围控制装置㊁智能监测应用程序㊁数据处理㊁图像显示以及预警系统,构建了一个综合的智慧监测体系㊂该系统能实时㊁精准地监测大棚室内各项环境参数,以低成本㊁多维度进行环境监测和管理㊂智慧农业大棚系统不仅能为农作物提供最优的生长环境,为现代农业提供针对性㊁适用性强的综合农业服务,还能借助大数据㊁物联网等新兴技术,实现对农业大棚的精准控制,使农业生产更具 智慧 ㊂关键词:智慧农业大棚;STM32单片机;ESP8266;阿里云中图分类号:S24㊀㊀文献标志码:A 0㊀引言㊀㊀全球智能化农业发展迅速,尤其在发展中国家㊂智慧农业市场潜力巨大,正处于快速扩张阶段㊂虽然不同地区的推广程度有差异,市场竞争格局较为分散,但是细分市场正在稳健增长㊂基于STM32的智慧农业系统能够更加高效和科学地管理农业大棚,实现实时监控和快速响应㊂1㊀系统总体设计㊀㊀硬件部分的设计,本系统采用了STM32单片机作为核心控制芯片,有效整合了数据采集模块㊁设备管理模块和数据展示模块㊂终端数据采集系统用STM32单片机作为控制核心,通过各类传感器实时采集大棚的温湿度㊁CO 2浓度㊁光照强度等信息㊂云平台监测中心与终端采集系统建立连接并实现数据传输[1]㊂系统软件设计,基于Keil5进行编程,其中含有数据采集程序㊁智能控制程序㊂基于阿里云联网平台并配置云智能App 实现数据实时显示及远程控制等㊂此外,该监测系统利用Arduino 控制ESP32-CAM 和OV2640,并通过互联网进行远程查看㊂系统整体设计流程如图1所示㊂2㊀系统的硬件设计2.1㊀数据采集模块2.1.1㊀温湿度采集模块㊀㊀本系统采用DHT11类型的数字温湿度感应器㊂DHT11是一种集成了已校准数字信号输出的温度和湿度传感器,能够直接与单片机连接,通过单总线协议与单片机进行数据交换㊂温湿度传感器以其成本低㊁性能稳定㊁响应快速㊁抗干扰性强㊁数字化输出和校准性能高而受到青睐[2]㊂2.1.2㊀光照强度模块㊀㊀在监测光照强度方面,系统采用了BH1750数字光感应器㊂BH1750可以直接提供数字信号输出,简化了和微控制器等数字设备的接口,能够检测环境光强,并通过数字信号输出结果,能够提供高精度的光强测量㊂2.1.3㊀CO 2浓度监测模块㊀㊀系统中的SGP30气体感测器主要用于室内空气质量监测,能够检测多种气体的浓度,包括总挥发性有机化合物和CO 2浓度㊂SGP30具有高灵敏度和精度,能够检测到低浓度的气体㊂传感器提供自动基线校准功能,确保长期运行的准确性㊂2.2㊀数据展示模块2.2.1㊀显示模块㊀㊀系统选用OLED 屏幕作为其主要的数据展示界面㊂OLED 屏幕与传统的LCD 显示不同,OLED 可以自发光,所以不需要背光灯,同时具有更低的功耗㊂OLED 显示屏还拥有非常高的对比度与极高的反应速度,内部的驱动芯片为SSD1306,通信方式为IIC㊂图1㊀系统整体设计流程2.2.2㊀监控模块㊀㊀本系统使用的是一种基于ESP32-CAM芯片的无线监控系统,该系统通过结合ESP32-CAM的Wi-Fi和OV2640高清摄像头㊁Blynk物联网App,不仅实现了远程监控,而且在同一互联网内实现了高速数据传输,显著提升了特定环境下视频画面的质量和稳定性[3]㊂取得自己的公网IP之后,再绑定ESP32-CAM 芯片作为系统的核心,使用OV2640摄像头进行实时视频监控,将捕获的图像数据传送到ESP32-CAM芯片处理后,再通过Blynk物联网App访问已绑定设备的视频流IP并显示㊂如图2所示是由ESP32-CAM 摄像头拍摄的图片㊂在Arduino IDE中为ESP32-CAM设定好Web Server㊂服务器提供了一个可以通过网络访问的接口,用于展示摄像头捕获的图像信息㊂Web Server将在局域网内的某个IP地址和端口上运行㊂确保知道这个地址和端口,因为需要将它们映射到公网IP地址㊂在路由器上设置端口转发,将外部访问到公网IP上的特定端口转发到ESP32-CAM的局域网IP 地址和端口上㊂这样任何发往公网IP特定端口的请求都会被转发到ESP32-CAM中,在DDNS服务上配置域名,指向公网IP地址㊂当公网IP地址变化时, DDNS服务会自动更新㊂完成以上设置,就可以通过域名和公网端口来访问ESP32-CAM实现远程监控,工作过程如图3所示㊂2.3㊀设备管理模块㊀㊀水泵㊁风机㊁阀门和蜂鸣器均由继电器控制,在前面所监测的数据与人为设定的阈值不相等时,由图2㊀由ESP32-CAM摄像头拍摄的图片图3㊀ESP32-CAM工作过程STM32自动控制继电器,再由继电器控制各类设施工作㊂水泵和风机由继电器控制启动与停止;阀门是由舵机模拟控制;蜂鸣器采用电磁式蜂鸣器,在监测设备检测到数值与人为设定值不相符时,蜂鸣器触发系统警报,实时反馈给管理者让其能够有针对性进行相应的调控对策,以促进农作物的最优化生长[4]㊂3㊀系统软件设计㊀㊀本系统在Keil5环境下开发了底层控制软件,覆盖数据收集和智能控制等多个功能模块㊂同时在Arduino的开发环境下控制监视系统㊂同时在生活物联网平台下搭建上位机,主要包括数据实时监测㊁数据处理㊁数据反馈及远程控制等㊂3.1㊀MQTT通信协议㊀㊀MQTT协议是主题订阅与发布的协议,当前设备是应用MQTT协议与阿里云平台进行通信㊂MQTT 是一个针对物联网场景专门设计的通信协议,使用轻量级的发布/订阅方式来传输消息㊂针对低带宽和有限的计算资源进行优化,确保在各种物联网应用场景中都能提供高效的服务[5]㊂这种基于消息队列的协议运用发布/订阅模型,实现一对多的消息传递,有效地减少了应用程序之间的相互依赖,相较于其他协议,其开发过程更为简洁㊂本次设备采用的ESP8266就具备TCP协议栈,能够建立TCP连接,所以,配合STM32代码里封装的MQTT协议,就可以与阿里云平台完成通信㊂MQTT连接需要填写用户ID㊁设备ID㊁设备密码等信息才能登录㊂MQTT协议登录的这3个参数,一般称为设备三元组㊂3.2㊀服务器实现㊀㊀本系统利用MQTT协议连接阿里云服务器,智慧农业大棚设备通过ESP-01S对服务器的主题进行订阅,客户端也对相同的主题进行订阅,当有一方发布消息时,订阅主题的客户端均可收到消息,通过对消息的编码与解析区分不同的命令消息㊂4㊀系统性能测试㊀㊀激活系统硬件后,安装在大棚内的传感器开始监控空气和土壤的温度㊁湿度以及CO2浓度等环境参数㊂并通过ESP-01S通信模块将环境监测数据上传给阿里云平台㊂上传成功后,用户可以打开云智能App或Web端查看监测到的大棚内环境参数信息,手机端云智能App界面如图4所示㊂电脑端展示界面如图5所示㊂网页端展示界面如图6所示㊂采集到的空气的温湿度㊁光照强度和CO2浓度㊁图4㊀手机端云智能App界面图5㊀电脑端展示界面图6㊀网页端展示界面土壤湿度等数据还可以通过OLED屏幕展示㊂OLED 屏幕显示界面如图7所示㊂图7㊀OLED屏幕显示界面此外,用户可通过客户端进行底层设备的控制㊂该系统能够对监测到的数据和用户设定的阈值进行比较㊂若数据超过预定阈值,系统会立即向用户发送预警信号㊂这样用户可以及时了解温室内的环境变化,并迅速采取相应措施㊂同时,该系统还具备自动控制功能,能够操作相关的硬件设备,以调整温室内的生长环境,有利于植物生长㊂测试结果表明,设备可以达到预期效果㊂5 结语㊀㊀本系统实现的功能如下㊂数据采集方面:通过硬件系统中的各类传感器模块进行数据采集,将数据传送给单片机㊂远程控制方面:通过云智能App或者Web端对底层硬件进行控制㊂实时监控方面:采集的数据可在OLED屏幕上展示,也可在App上展示㊂用户可以清晰获知参数在各时间段的变化㊂此系统通过多种传感器模块持续追踪温室内的环境参数,随后通过通信模块将这些数据发送到云端服务器㊂后台管理系统分析并处理接收到的环境监测数据,并且为用户提供数据的可视化展示,根据这些数据对大棚内的各种硬件设施进行管理和控制,使其更加 智慧 ㊂参考文献[1]刘雪超.智慧农业发展背景下物联网技术在设施农业中的应用[J].无线互联科技,2022(4):70-71. [2]付文新,王洪丰.基于STM32单片机和DHT11温湿度传感器的温湿度采集系统的设计与实现[J].光源与照明,2022(3):119-121.[3]吕嫄.基于ESP32-CAM的无线监控小车系统设计[J].科学技术创新,2023(24):1-4.[5]范艺缤.基于物联网的农业大棚监控系统研究[D].武汉:华中师范大学,2019.[6]代爱妮,郭书瑞,王蕊.基于ESP32的智慧农业大棚实验系统设计[J].物联网技术,2023(4):91-94.(编辑㊀沈㊀强)Design of smart agricultural greenhouse monitoring system based on STM32Hu Jiantao Tao Biaoxin Chen Zihan Li ZhongyuChengxian College Southeast University Nanjing210000 ChinaAbstract The STM32main control chip s smart agricultural greenhouse monitoring system integrates a variety of intelligent sensors peripheral control devices intelligent monitoring applications data processing image display and early warning systems to build a comprehensive intelligent monitoring system.The system can monitor various environmental parameters in the greenhouse in real time and accurately and carry out environmental monitoring and management at low cost and in multiple dimensions.The smart agricultural greenhouse system can not only provide the best growth environment for crops but also provide targeted and applicable comprehensive agricultural services for modern agriculture With the help of emerging technologies such as big data the Internet of Things etc.the precise control of agricultural greenhouses can be realized making agricultural production more smart.Key words smart agricultural greenhouse STM32microcontroller ESP8266 Alibaba cloud。
STM32的智能温室控制系统
STM32的智能温室控制系统0 引言近几十年来,随着计算机及相关技术飞速发展,应用领域不断扩展。
在国内技术水平相对落后的农业领域,计算机技术的应用也从无到有、从少到多有了长足进步;其中智能温室控制技术的应用便是较典型的例子。
而人工环境的控制是温室农业的关键技术之一。
目前国内智能温室控制系统普遍成本较高,且经济效益较差,研究实用性的温室结构和管理模式己成为一个重要的发展趋势,因此在满足控制要求的同时,研究设计经济型的控制方法和智能系统显得尤其迫切。
本文设计了一种基于CAN 总线的温室智能控制系统,目的在于寻求一种合理的结构,以提高温室控制系统的可靠性以及智能化程度。
通过选用性价比较高的温度、湿度及光照度传感器实现对温室环境因子的精确测量与准确控制,针对不同参数,可以通过键盘手动输入预设值,通过单片机控制相应的执行器件,操作简单、使用灵活,并可独立运行。
同时由CAN总线实现各个节点的数据接收和指令传递,通过主控制器的串行口完成上位机的辅助管理。
1 系统总体设计方案1.1 温室系统的组成温室系统主要包括智能控制系统、加湿系统、通风系统、遮阳系统及加热系统五部分。
智能控制系统是温室的控制核心,通过数据采集模块收集温室内的各环境参数并将监测结果实时显示在微控制器及计算机屏幕上,同时对各参数进行实时控制和调节,满足作物生长需要。
加湿系统的主要功能是确保室内作物生长所需的水分;当温室内温度偏高时,通风系统可降低室内温度;遮阳系统用来保证室内光照强度;供暖系统主要是保证作物生长在最适合的温度环境下。
1.2 控制方案设计本文在综合考虑系统的测量精度,效率以及成本等多方面要求之后,选取温室内温度、湿度和光照度作为主要被控制量,以天窗/侧窗、风机、遮阳网、加热加湿装置等执行机构作为输出控制。
智能温室控制系统总体结构如所示。
由可知,主控制器是整个系统的中心,负责接收各个分站节点发来的数据,并将总线上的数据发送给上位机。
STM32温室大棚控制系统设计探讨
STM32温室大棚控制系统设计探讨温室大棚是一种通过建筑手段控制温湿度、气体成分等环境因素,并提供理想生长环境,从而增加作物产量和质量的设施。
温室大棚控制系统的设计对于农业生产的效率和经济效益具有重要影响。
本文将探讨基于STM32的温室大棚控制系统的设计。
首先,温室大棚控制系统需要实时监测温度、湿度、光照强度等环境参数,并根据设置的目标值自动调节温室大棚的通风、灌溉、光照等设备。
因此,系统需要使用传感器对环境参数进行监测,并采集数据。
其次,温室大棚控制系统需要根据采集到的环境数据和设置的目标值,进行控制算法的设计。
通常,控制算法可以分为开关控制和模糊控制两种方式。
开关控制是一种简单而直接的控制方式,根据环境数据和目标值的比较结果,控制设备的开关状态。
例如,如果温度超过了设定的目标值,控制系统会打开通风设备,降低温度。
反之,如果温度过低,控制系统会关闭通风设备。
模糊控制是一种基于模糊逻辑的控制方式,可以根据环境数据和目标值之间的关系,进行模糊推理和控制决策。
例如,根据温度和湿度的综合判断,控制系统可以调整通风设备的转速,以达到恰当的控制效果。
最后,温室大棚控制系统还需要具备人机交互界面,方便用户设置目标值、查看环境参数和系统状态。
STM32可以通过串口或LCD显示屏实现人机交互功能,并通过按键或触摸屏等方式与用户进行交互。
总结起来,基于STM32的温室大棚控制系统设计需要包括传感器的选择和数据采集、控制算法的设计、人机交互界面的实现等方面。
温室大棚控制系统的优化设计能够提高农业生产的效率和质量,为农民提供更好的生产环境。
同时,随着物联网和云计算技术的发展,温室大棚控制系统还可以实现远程监控和管理,进一步提升农业的智能化水平。
基于STM32的温室远程控制系统的设计
基于STM32的温室远程控制系统的设计基于STM32的温室远程控制系统的设计1. 引言温室被广泛应用于农业生产中,它能提供适合植物生长的环境条件。
然而,温室的环境控制对于植物的生长和产量具有重要影响。
传统的温室管理方式需要大量人力和时间投入,因此设计一个基于STM32的温室远程控制系统将大大提高温室管理的效率。
2. 系统概述基于STM32的温室远程控制系统由传感器模块、控制模块、通信模块和前端显示模块组成。
传感器模块负责采集温室内外的温度、湿度、光照等环境参数;控制模块根据采集到的数据,通过相关算法控制温室内的温度、湿度和光照等环境参数;通信模块将采集到的数据和控制指令传输至远程服务器;前端显示模块可以实现远程监控和控制。
3. 传感器模块设计传感器模块主要包括温度传感器、湿度传感器和光照传感器。
其中,温度传感器采用数字温度传感器DS18B20,湿度传感器采用数字湿度传感器DHT11,光照传感器采用光敏电阻。
4. 控制模块设计控制模块通过控制温室内的设备来调节温度、湿度和光照等环境参数。
例如,通过控制加热器和风扇来调节温度,通过控制加湿器和除湿器来调节湿度,通过控制灯光来调节光照。
5. 通信模块设计通信模块采用WiFi模块ESP8266与远程服务器进行通信。
通过WiFi模块将采集到的数据和控制指令发送至服务器,同时接收服务器返回的监控数据和反馈指令。
6. 前端显示模块设计前端显示模块包括远程监控和控制界面。
用户可以通过手机App或网页端访问远程服务器,实时监控温室环境参数和设备状态,同时可以进行远程控制,如调节温度、湿度和光照等环境参数。
7. 系统测试与应用通过在实际温室中进行测试,验证了系统的稳定性和可靠性。
测试结果表明,基于STM32的温室远程控制系统能够准确采集温室环境参数,并通过控制相关设备实现对温度、湿度和光照等环境参数的控制。
8. 总结本文设计了一种基于STM32的温室远程控制系统,实现了对温室环境参数的远程监控和控制。
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基于STM32的农业大棚环境的智能测控系统设计
韩方浩 王 哲
0 引言
我国人口众多,而耕地较少,发展设施农业是解决众多人口吃饭问题的主要途径[1]。
而农业大棚作为一种行之有效的解决途径得到了广泛的发展[2]。
它对外界环境的依赖性低,能有效的营造一个作物生长的生态小环境,在一定程度上帮助解决农产品日益增长的需求问题。
传统的农业大棚,农户往往通过悬挂温度计、湿度计、光照计等传感器,利用自身的种植经验进行加热、喷水、补光等工作,耗费人力物力与时间,且精度难以控制[3]。
因此,开发一套适用于农业大棚的低成本、高性能的环境测控系统具有重要的意义。
1 农业大棚环境因素分析
类似于外界环境中植物的生长过程,在农业大棚中,农作物的生长主要依赖于光合作用。
根据生物课程中光合作用的基本原理,总结出影响光合作用的主要环境因素包括空气温度、空气湿度、光照强度、CO2浓度以及土壤湿度等。
这些因素对作物的生长影响最为显著。
空气的温度是作物能够生长发育的主要环境因素之一,包括作物的发芽、根系营养的吸收、光合作用、蒸腾作用以及吸收作用等在内的生理活动均受温度的直接影响。
当作物生长温度适宜的环境时,生长的速度最快,否则其新陈代谢将变得失常,生长速度变缓。
一般来说,作物日间适宜的温度为23℃~30℃,夜间适宜的温度为10℃~18℃。
空气湿度是指农业大棚内部的相对空气湿度,它是作物生长作为敏感的因素之一。
温度适宜的条件下,作物的蒸腾作用将适宜减少,光合作用增加,生长速度加快。
当空气湿度较小时,作为吸收水分受到影响。
而空气湿度较大时,则会导致作物茎叶的快速生长,影响作物的产量,也会伴随有病虫害的发生。
一般来说,农业大棚内的湿度应保持在50%~80%之间最为合适。
光照是作物光合作用必不可少的条件之一,是其能量的来源,与作物产量息息相关。
合理的控制光照时间和强度能有效促进作物生长。
一般来说,农业大棚内的光照应保持在作物的光照补偿点和光照饱和点之间,且有足够的光照时间。
当出现阴天或季节变化引起的光照不足的问题,也采取人工补光的措施,以保证光照时间和强度。
类似于光照,CO2也是光合作用必不可少的条件之一。
CO2的浓度与作物的产量也密切相关。
在农业大棚这种小的生态环境中,植物的光合作用将消耗大量的CO2,由于内部空气流通性差,CO2的浓度将会大大降低,减弱了光合作用,导致作物生长变慢,且容易引起病虫害。
土壤的湿度之间决定着作物生长所必须的水的供应,是作物一切生理活动的必要的物质。
当土壤的湿度过低时,土壤变得干旱,光合作用受到影响进而作物生长速度减缓;当土壤湿度较高时,土壤中的微生物活动受到影响,进行作物根系的呼吸受到影响,作物的生长发育也随之受到影响。
此外,大棚的光照条件也会在土壤湿度较大时变得不足。
2 系统硬件设计
本文将传感器技术、自动控制技术以及通信技术相结合,设计一种高性能的农业大棚智能测控系统,旨在为农业大棚中的作物生长提供稳定、适宜的生态条件。
整个系统由数据采集单元和控制单元两部分组成。
系统的总体方案如图1
所示。
图1 系统总体方案
数据采集单元主要负责实时采集与传输农业大棚内的环境参数,包括空气温度、空气湿度、光照强度、CO2浓度以及土壤湿度等。
它由微控制器器、传感器及485通信3个模块构成。
其硬件结构图如图2
所示。
图2 数据采集单元
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控制单元是整个农业大棚智能测控系统的核心部分。
主要完成参数实时显示、自动与手动控制模式、声光报警和参数与模式设定等功能。
控制单元的硬件结构如图3
所示。
图3 控制单元
3 系统软件设计
根据系统的硬件结构,采用模块化的方法进行系统的软件设计。
系统的软件设计如图4
所示。
图4 软件总体设计
整个系统的软件应包括数据采集单元软件和控制单元软件两部分。
数据采集单元主要作用是对大棚内参数进行采集并传输到控制单元,其软件流程如图5
所示。
图5 数据采集单元流程图
控制单元软件主要完成实时显示、自动与手动控制、按键扫描处理、数据接收处理、声光报警等任务,它将接收得到的环境参数数据与设定值进行比较,进而控制调节农业大棚内的环境参数,为作物始终处于最适宜的生长条件提供保障。
其软件流程如图6
所示。
图6 控制单元流程图
4 结束语
本文设计了一种基于STM32的农业大棚环境智能测控系统,详细介绍了系统的结构及设计过程。
该系统利用多传感器检测农业大棚内环境参数,并通过参数调控装置实时控制参数,达到保持内部作物生长环境参数的稳定,为作物提供适宜的生长环境,具有一定的实用价值。
(作者单位:山西省运城市康杰中学 )
参考文献
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[2]许培培.基于移动智能设备的农业大棚服务支持系统研究[D].上海:东华大学,2017.
[3]吴朋林.温室大棚智能控制系统研究[D].济南:山东大学,2015.作者简介:韩方浩(2002-),男,汉,山西运城人,山西省运城市康杰中学学生。
指导教师:王 哲(1992-),男,汉,山西运城人,山西运城康杰中学科技竞赛指导教师。