摘 要现如今，人们的生活中出现了越来越多的智能化设备。本课题设计了一款可以进行人性化设置，根据不同花对水量的需求可以进行智能化设置，数据录入到自动灌溉机中会对花卉进行自动灌溉，当浇水量不足时，系统会自动开启洒水功能，经过调试后，整个自动灌溉机的各部分都可以正常运作。并可以根据用户设定的国家湿度自动灌溉，从而提高了作物维护的自动化和智能化水平。在本设计中，使用STM32F103作为主要的控制板， YL-69传感器用于查验绿色植物的土壤水分，数码管作为数据的显示设备。在keilc32环境下完成了每个功能模块的软件设计，并实现了系统。最后，在硬件的装置基础上配合软件的程序，在这两者的共同作用下可以进行自动灌溉。
目录
绪论 1
一 总体方案设计 2
（一）总体方案设计 2
二 单元模块设计 4
（一） STM32单片机概述 4
（二）报警模块简介 5
(三)显示模块简介 5
（四）土壤湿度传感器简介 6
（五）蜂鸣器简介 7
（六）水泵驱动电路 7
三 软件设计 9
（一）系统软件设计原理 9
（二）软件设计所用工具 9
（三）软件设计所用流程图 10
（四）土壤湿度流程图 11
（五）LCD流程图 12
（六） 按键设置流程图 14
（七）蜂鸣器报警流程图 14
四 系统调试 15
（一）硬件调试 15
（二）软件调试 16
五 系统功能和结论 17
(一)系统功能实现情况 17
致谢.19
参考文献 20
附录一主程序源代码.21
绪论
水是人赖以生存的物质基础是人类健康和生命的基本前提，当时在如今的21世纪水资源开始变得非常匮乏，水问题也逐渐从资源问题演变为重大战略问题。由于大部分淡水资源都在南，北极并且以冰川和雪山形式存在，所以世界上淡水资源的86%获取在如今都是非常巨大的一个挑战。在内陆，只有河流、湖泊和地下水的一部分才是我们能够去利用的，这些资源仅仅占到世界总量 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: #351916072# 
的0.26%。到今天为止，世界六分之一的人口和大约十亿的生物都面临着水资源的严重匮乏。按照专家数据推断，到了2025年，世界缺水人口会达到惊人的25亿。
跟城市用水来相比，农业灌溉的水需求量占到了世界淡水总用量的的四分之三。其实大多数人每天的水资源摄取不是很多只需要喝1至2升水，但2000至5000升水是用于制造自己的生存所需食物和营养。中国是一个农业大国，但由于水资源分布与生产力分布十分的不一致，并且对于水资源的利用率还是很低，在我国，目前我们淡水资源利用率仅仅只达到了45%。但是最近几年下来我国水资源利用率已经明显提升。就目前状况来说，中国只能说是一个水资源大国，但还不能说是水资源利用率高的强国。
随着物联网技术的广泛应用，人类的生产力水平得到了空前的高度，利用无线传感器技术进行节水灌溉的智能化研究取得了非常显著的成果。在传统农业模式中具有劳动力成本低、灌溉量大、水资源效率低等缺点。所以，现代智能监控灌溉系统已成为最有效的田间灌溉控制工具。
本文档旨在于开发基于STM32单片机的智能灌溉解决方案：通过无线传输和数据采集技术，传感器捕获植物生长的水分数据。利用传感器采集作物生长的土壤水分数据，实现农作物缺水时及时的充分灌溉，降低劳动力成本，提高灌溉效率，实现节水节能目标。
一 总体方案设计
（一）总体方案设计
可靠性是一个单片机系统的最基本的要求，它关系着单片机系统能否正常稳定的运作，高可靠性也是单片机系统达到目标要求的重要保障，以下设计了几款方案为提高单片机系统的可靠性：采用高质量的元器件，设计足够多可靠的接线和接地开关；抗干扰方案不仅仅适用于系统电源，也适用于电路和系统输入输出通道。为了系统能够更好的运作和维持，自查功能和异常判断功能能够正常运转，采取软件代替硬件处理数据。一切的系统设计，应以人出发，从操作者角度考虑软件与硬件的设计，从而减少人机交互界面。这款单片机不仅体积小，功耗低，而且应用范围广，造价低。成本造价是否低廉也是衡量一个微机系统能否被广泛应用标准之一。除此之外因此，硬件设计的简化必须尽可能降低成本我们是还可以尽量简化外围硬件电路，保证系统的正常运行，并使用软件优化，如果速度允许的前提下，可以适量用软件优化来更换硬件功能。
方案一:湿度传感器可以对土壤的湿度进行探测，传感器将检测到的湿度数据情况传输到控制中心进行数模转换，解码器将模拟信号转换为数字信号，然后控制中心对数据进行处理并由LED显示屏显示。如图1所示。
图1 方案一流程图
方案二：本设计使用32单片机作为主要控制芯片，各个组件的功能最重要是时钟晶体振荡器的电路，湿度测量电路，采集，液晶显示模块，警报器等外部电路。 下图显示了水泵灌溉系统的结构，包括模块和按钮模块。如图2所示。
最后，系统的选择：在上述两种方案中，规则1的解码器74h4321位于空白状态。意味着，如果ADC转换数据1001，对于10101111，解码器输出低，通常不能显示每个单元的湿度值显示。因此这一规定的准确度不如第二条规定，除了体积小、耗电少外，第二套方案的最大的优点就是性价比高。并且单片机控制速度比第一张图快，工作速度快，精度高。在外围设备的高性能简化下如果灌溉系统硬件性能和运行速度达到一定适用条件，可以替代硬件功能，尽可能使用为软件功能。所以最终选定第二套方案作为毕业设计制作。
二 单元模块设计
本设计中的单片机最小系统，是市面上设计最简单的的开关系统，最小操作系统包括单片机、程序存储器、最小系统时钟、唯一外部环路和复位电路。在单片机系统中，YL69首先将湿度信号转换为数字信号处理、温湿度测量采用单片机作为主控制器，各功能部件由外部电路、时钟晶体振荡器组成。
（一） STM32单片机概述
STM32单片机是一款生活中非常常见的小型计算机，在许多控制系统中都采用这款单片机。它能够快速清除字节。性能高且很小的电压就能够使其工作。小型微机由CPU，Io端口和存储器构成。在控制外围设备时，使用对应编译器烧入已经写好的程序。本课题使用STM32c8t6作为核心。

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