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基于stm32智能gsm灌溉系统的设计(附件)【字数:7923】

2024-11-03 13:37编辑: www.jxszl.com景先生毕设

目录
引言 1
(一) 智能灌溉的设计背景 1
(二) 智能灌溉的发展状态与意义 1
一、 总体设计方案 2
(一) 系统总体设计 2
(二) 主控单片机的选择 3
(三) 显示模块的选择 3
(四) 继电器的选择 3
(五) 湿度传感器的选择 3
二、 智能灌溉的硬件系统设计 4
(一) STM32单片机STM32单片机核 4
(二) LCD1602液晶显示模块电路设计 4
(三) 湿度传感器模块的设计 5
(四) LED信号指示灯电路设计 5
(五) 继电器模块的设计 6
(六) GMDZ光敏电阻传感器模块的设计 6
(七) GSM_SIM800系列模块的设计 7
三、 智能灌溉的软件系统设计 7
(一) 主程序设计 7
(二) 数据采集子程序 8
(三) 数据显示子程序 9
四、 智能灌溉系统集成与调试 10
(一) 智能灌溉系统安装 10
(二) 智能灌溉系统调试 13
(三) 实物演示 14
结束语 16
致 谢 17
参考文献 18
附录A 原理图 19
附录B PCB图 20
附录C 元件清单 21
附录D 源程序 22
引言
智能化产品对于日常的生活具有重要的意义,在日常生活中我们可以将大量简单而重复性的工作交给智能化的产品完成,例如浇花,每天固定的时间固定的地点进行浇水,对于当先的年轻人来说每天准时准点的完成这件事情是不显示的,这个时候智能浇花系统就显得尤为重要,只需要我们设定浇水时间或者设定周围环境数据,浇水系统就会在合适的时间完成浇花这种重复性的工作。智能化浇水产品一方面不仅可以减轻我们的工作量,另一方面可以提高植物的存活率,时刻把握环境的变化,精准操作。
智能灌溉的设计背景
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们对于智能化产品的渴望程度犹如鱼儿和水,在高强度的工作环境和生活的压力下,需要智能化的产品来帮助我们完成简单而重复的事情,通过智能化的产品来提高生活的质量和幸福感。
种植花草是很多人的兴趣爱好,花草不仅可以装饰房间还可以净化房间空气,是很多家庭都愿意去种植花草的重要原因,但是种植花草需要长期的保护,但是对于现如今家庭每天承受工作和生活的压力,对于花草的照顾是心有余而力不足的,很多花草就是这样干枯死掉。通过调查发现,中国百分之70以上的家庭都有种植花草的习惯,但是真正能够长期保持的不到百分之20,其中最大的原因就是花草照顾不周导致干枯,家庭无法时刻掌握周围环境的变化,无法准确的对花草进行保护。因此如何能够保证花草能够时刻保持成长,时刻监测土壤和环境变化是养花草的关键问题。
智能灌溉的发展状态与意义
花草和人一样都需要时刻的呵护,因此智能GSM浇花系统就可以完成这样繁琐的任务,替代人来“照顾”好花草,时刻监测花草的环境的变化,在适当的时候给予养分,成为花草的“贴身保姆”。
智能化浇水系统在国外发展很多年了,最早是运用在农业方面,利用设定的时间在规定的时间中进行洒水,这是最早最简陋的智能化的浇水产品,但是对于大面积农田来说这种设备就是农民的福音,该设备安装简单、节水节能、均匀喷洒深受大家的喜爱,其最大的特点就是减轻农民的工作量,提高浇灌效率。
在国内我们运行智能化技术在农业方面的也很多,例如温室大棚中根据光照的变化改变大棚中照明灯的明亮程度,保持农产品充分进行光合作用提高产量;在浙江等地利用玻璃容器浇花系统,不仅可以实现浇水而且可以保持幼苗成长的稳定,保证幼苗的存活率,与人工相比这样的方式经济实惠,培育体系更加的科学。目前市场上浇花的智能化设备有两类:电子类与玻璃陶瓷类。
因此我本次设计的系统是智能浇灌系统结合传感技术和单片机技术。
总体设计方案
系统总体设计
我本次设计的是智能GSM浇花系统,该系统实现对土壤中湿度值和温度值实时的监控,通过单片机程序设定泥土温湿度的值,当泥土温湿度超过了相应设定的值是系统就会自动的完成相应的操作,保持泥土所处环境的稳定。在整个过程中传感器实时的将温度和湿度的具体数值送往单片机进行数据处理,利用数据处理模块时刻保持泥土温湿度符合设定的值。
智能GSM浇花环境控制模块分成两个部门:其一单片机调用温度传感器DS18B20和湿度传感器YL69对泥土中的温度和湿度进行实时的监测,将准确的数值送往单片机内部进行处理;其二是温度传感器DS18B20和湿度传感器YL69对外界环境的监控,单片机系统环境监测不仅要监测泥土内部的温湿度同时还会监测花草外部所处的温湿度,这样的设定提高了设备的准确性和环境数值的科学性。当反馈的湿度值超过了设定的数值后,单片机会调SRD05VDCSLC继电器来控制水管的开关实现浇水的操作,如果温度超过了设定的数值后,单片机会控制继电器开关打开风扇局部降温,温度回到正常值时风扇停止。
本次设计获取湿度的方式是将湿度传感器YL69的感应头完整的插入到泥土中,通过传感器监测的数据反馈给单片机进行处理,通过得到的数据和事前设定的范围进行对比,如果超过了设定的值,系统就会做出相应的操作。温度的获取方法就比较简单了,在植物周围放置一个温度传感器DS18B20,通过AD转换数据后对比设定的值,系统完成相应的操作。
数据通过单片机处理后显示在电子屏幕上,实时的显示当前泥土和周围环境的数据,如果此时想手动的调整泥土湿度就可以通过设备上面的几个按钮进行设定相应的数据。在设备板上我还设计了手动开启浇水和打开风扇的设置,在模拟智能浇水和降温的中就可以手动的实现浇水和降温操作,使得设备的运用范围更加的广泛。

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