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基于单片机的远程浇花系统设计(附件)【字数:9395】

2024-11-03 19:52编辑: www.jxszl.com景先生毕设
摘 要随着人们工作压力的增加,许多人通过种植花卉营造舒适的生活空间作为压力的释放点,同时种植花卉也可以吸收室内的二氧化碳,净化空气。所以,大量人们喜欢在办公室或家中放置一些盆栽花卉,既可以起到美化作用,又能够陶冶情操,更可以改善当前生活环境中的空气质量。但由于工作出差等因素,无法及时对种植的花卉进行浇水,为植物的生长提供良好的条件。因此,本设计研发一款由单片机STM32控制的远程浇花系统,可以通过局域网络或GSM短信远程控制单片机对花卉进行补水与补光,为植物提供适当的生活环境。在本系统中运用了温度传感器、液晶显示屏、STM32单片机等硬件设备,开发出一款智能花卉远程浇水系统,通过对系统的测试,基本可以满足上述要求。
目录
一、绪论 1
(一)研究背景 1
(二)研究意义 1
二、方案概述 1
(一)方案设计概述 1
(二)文献综述 2
三、硬件设计选择 3
(一)温湿度传感器以及光照传感器的选用 3
(二)控制电路 4
(三)GSM模块电路 4
(四)LED信号指示灯电路 5
(五)高亮LED灯照明电路 6
(六)STM32核心板设计 6
(七)LED1602液晶显示装置 7
(八)5V电源电路 8
四、系统原理 8
(一)系统总体设计 9
(二)系统运行框图 9
1.系统总运行图 9
2.DHT11温湿度传感器程序运行图 10
3.LCD1602液晶显示器流程图 11
五、软件设计选择 11
(一)编程语言 11
(二)Keil程序开发环境 12
(三)FlyMcu程序烧录软件介绍 12
(四)CH340串口程序烧写模块介绍 12
六、系统测试 13
总结 14
参考文献 14
致谢 15
附录一 16
附录二 17
附录三 18
一、绪论
(一)研究背景
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随着工作与生活压力的增加,人们更加注重生活品质。大多数人们选择在家中或办公场所放置一盆花卉,既可以起到缓解工作所带来的压力,又可以对环境起到美化,同时还可以改善环境内的空气质量,使人们的工作生活学习更加愉快。但由于出差等因素的影响,通常会忘记对花卉进行定期浇水。因此,需要设计一款智能花卉浇水系统,可以自动浇水或通过远程控制对花卉进行浇水。
通过阅读相关的文献资料,并根据花卉的生长条件设计一款现代化花卉种植管理系统,可以实现智能化对花卉进行浇水、补光等要求,也可以借助无线网络和GSM短信控制等方式,调节花卉的生长环境。但目前我国市场上的自动浇花系统虽然存在,但造价成本相对较高,还是采用传统的雨幕式浇水,不仅无法满足植物生长对水的要求,同时也会造成水资源的浪费,无法高效的解决对花卉施行自动浇水的要求。因此,需要设计一款可以实时监测花卉生长状况的智能灌溉系统,通过温度湿度传感器检测花卉生长环境的温度与湿度、通过光敏电阻检测花卉的光热情况,并可以实时自动控制,智能化自主的解决与调节花卉的生长环境。
(二)研究意义
在花卉的生长过程中,约有80%以上的原因是由浇水不当所导致花卉死亡,而且由于人们工作压力的影响,处于长期繁忙的状态,无法及时为花卉提供供水,而且人工浇灌的方式也并不科学,影响了花卉植物的正常生长。因此涉及一款基于STM32单片机控制的智能化花卉浇水系统,可以自动对花卉的生长环境进行检测,检测花卉生长环境中的温度、湿度、光照情况,并进行自主控制与调节。同时也加入GSM控制系统,用户通过手机发送指令,可以强制对单片机所控制的外接电路进行对花卉的浇水、补光等控制,成功实现了自动控制的花卉浇水系统,为花卉植物的生长提供良好的生活环境。
二、方案概述
(一)方案设计概述
本系统由STM32单片机作为中央处理器,控制DHT11温度传感器对花卉的生长环境中的温度与湿度进行实时检测,并将收集到的数值传递到单片机,通过LCD1602液晶显示屏显示。光敏电阻对当前环境光照强度进行检测,当光照较弱,补光灯工作,光照情况满足初始设定的标准阈值,补光灯不工作。配有继电器,可以对外接电路的电流与电压进行控制。同时系统中加入GSM模块,通过手机发出指令,可以对系统进行设置与调节。当用户手机端向单片机发送指令“jiaoshui”单片机接收到指令后指示灯亮起,三极管控制外接电路,进行补水。当补水完成后,单片机回复用户手机端补水完成。当手机端向单片机发送指令“buguang”单片机在接收到指令后,高亮LED灯亮起,对花卉生长环境提供补光,当补光完成后单面机回复用户手机端。由于各种因素的影响,本系统将自动补水时间设置为30秒,补光时间设置为60秒。除此之外,用户通过手机发送指令“get”到单片机,可以自动获取当前单片机所检测到的花卉生长环境中的温度与湿度,并与LCD1602液晶屏上所显示的数值相同。
(二)文献综述
梁志鹏、李建英(2021)等学者提出了用STM32F103ZET6型号的处理器和芯片为ESP8266的WIFI模块为核心设计了基于WIFI的一个盆栽智能灌溉系统,还研究了硬件电路,软件系统和手机APP,制作出样品并完成了对于样品的测试。这套系统可以使用安卓手机进行系统操作,可以实时查询数据,提高了单片机的智能化与自动化
崔金华、王金辉(2020)等学者认为随着人民生活水平的提高,传统的花卉养殖技巧已经无法满足时代的需要,并在此基础上提出了智能化会养护系统的设计与实现。通过STM32单片机为主要控制设备,再结合专家系统和物联网技术的背景下,成功实现了植物的生长预测、植物的生产预估、植物生长环境差的预警系统,有效解决了传统花卉种植行业中的人工控制效率低下、养护技术不成熟的问题。

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