基于STM32单片机大棚蔬菜环境-设计说明书
电子校园网 编号：
T3842205M-LW
设计摘要：
本文介绍了一种基于单片机的大棚蔬菜环境控制系统的设计与实现。该系统利用温湿度传感器和光敏传感器实时监测大棚内的温度、湿度和光照强度，并通过继电器控制加热片、水泵和LED灯，实现温度恒温控制、水量饱和和光照供给。同时，系统具备液晶显示屏和蜂鸣器警报功能，便于用户获取环境状态信息。此外，系统支持通过IFI模块连接云平台，实现远程监控和数据管理。
该系统设计简单，使用成本低，适用于大棚蔬菜种植环境。通过温湿度传感器的监测，系统能够自动控制加热片以维持恒温，保证蔬菜的生长环境稳定。光敏传感器可以检测光照强度，并实现LED灯的自动开关，提供适宜的光照条件。系统还具备液晶显示屏，可以实时显示温湿度和光照数值，方便用户了解环境状况。当环境参数超出设定范围时，蜂鸣器能够发出警报，提醒用户及时采取措施。同时，系统通过IFI模块连接云平台，用户可以远程监控大棚环境并进行数据管理。
实验结果表明，该系统能够稳定准确地监测温湿度和光照，并根据设定的阈值进行自动控制。液晶显示屏和蜂鸣器功能正常可靠，能够满足用户对环境状态信息的需求。通过与云平台的连接，用户可以随时随地远程监控大棚环境，提高管理效率。
该系统具有较好的实用性和可行性，能够为大棚蔬菜种植提供有效的环境控制解决方案。未来可以进一步优化系统的性能，增加更多传感器和功能，提高系统的智能化水平，实现更加精确和高效的蔬菜环境控制。
关键词：单片机、大棚蔬菜、温湿度监测、光照控制、液晶显示、云平台
字数：11000+
实物链接
仿真链接
开题报告链接
内容预览：
摘 要
ABSTRACT
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
1.2 国内外研究现状
1.3 课题主要内容
2 系统设计方案
2.1 系统整体方案
2.2 单片机的选择
2.3 电源方案的选择
2.4 显示方案的选择
2.5 温湿度检测方案的选择
3系统设计与分析
3.1 整体系统设计分析
3.2 主控电路设计
3.2.1 STM32F103C8T6单片机
3.2.2 晶振电路和复位电路
3.3 液晶屏显示模块
3.4 DHT11传感器检测温湿度模块
4 系统程序设计
4.1 编程软件介绍
4.2 主程序流程设计
4.3 按键函数流程设计
4.4 显示函数流程设计
4.5 处理函数流程设计
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2 大棚蔬菜环境系统实物测试
5.3 设置阈值测试
5.4WIFI测试
6 仿真调试
6.1仿真总体设计
6.2按键调节阈值测试
6.3温度检测测试
结 论
参考文献
致 谢
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
大棚蔬菜种植是现代农业中重要的一环，它可以提供稳定的环境条件，保证蔬菜的生长质量和产量。然而，大棚蔬菜种植环境的控制和管理对人工操作和经验依赖较高，存在着效率低下、资源浪费等问题。因此，设计和实现一种基于单片机的大棚蔬菜环境控制系统具有重要的实际意义。
实际意义：提高大棚蔬菜种植效率：该系统能够实时、精确地监测温湿度和光照强度，并根据设定的阈值自动控制加热片、水泵和LED灯等设备，有效维持恒温、饱和水量和适宜的光照条件，提高大棚蔬菜种植的效率和产量。节省资源和降低成本：传统的大棚蔬菜种植环境控制通常需要大量的人工操作和能源消耗，而该系统可以根据实时监测的数据进行智能化控制，高效利用资源并减少能源浪费，降低种植成本。提升蔬菜品质和质量稳定性：通过精确控制温湿度和光照条件，该系统可以为蔬菜提供恒温、饱和水量和适宜的光照环境，有利于优化生长环境，改善蔬菜的品质和稳定性。远程监控和数据管理：通过与云平台连接，用户可以随时随地通过手机或电脑进行远程监控大棚环境，实时了解环境状态并进行数据管理，便于大棚蔬菜种植的管理和决策。
综上所述，基于单片机的大棚蔬菜环境控制系统能够提高大棚蔬菜种植的效率和产量，节省资源和降低成本，提升蔬菜品质和稳定性，同时实现远程监控和数据管理，具有重要的实际意义和应用前景。
1.2 国内外研究现状
国内外在大棚环境系统领域的研究现状是多样且持续发展的。下面我将简要介绍一些国内外的研究成果和趋势。
国内研究现状：硬件设计方面：国内学者和工程师们致力于开发各种传感器和控制设备，如温湿度传感器、光敏传感器、液体供给系统、智能照明系统等，以满足大棚环境监测和控制的需求。软件算法方面：国内研究者通过数据分析和建模，开发了一些智能化的算法和控制策略，以实现自动化的温度、湿度和光照调节，提高蔬菜的生长效果和资源利用效率。云平台与物联网技术：随着物联网技术的发展，国内也出现了一些基于云平台的大棚环境系统，可以实现远程监测、数据管理和智能决策支持等功能。
国外研究现状：环境感知与控制：国外的研究关注大棚环境中各种要素的感知和控制，例如利用先进的传感技术、自适应控制算法和智能化设备，实现对温度、湿度、CO2浓度、氧气浓度等参数的精确监测和调节。光照管理和节能技术：国外研究者在大棚环境光照管理方面进行了深入研究，包括利用LED灯进行光照控制、优化光谱分布以促进植物生长，并结合节能技术来提高能源利用效率。数据分析与决策支持：国外学者和工程师通过大数据分析和机器学习技术，构建了大棚环境与植物生长之间的关联模型，并借助人工智能的手段提供决策支持，以优化种植管理和增加产量。
总体来说，国内外的研究都致力于提高大棚蔬菜的生长效果、降低资源消耗、减少环境污染，以满足人们对健康食品的需求。未来，随着新材料、人工智能和物联网技术的不断发展，大棚环境系统将更加智能化、自动化，并更好地适应可持续农业发展的需要。
1.3 课题主要内容
本设计是基于单片机的大棚蔬菜环境系统，主要实现以下功能：
1.可通过温湿度传感器，采集当前环境的温度、湿度数值。
2.可通过光敏传感器，采集当前的光照数值。
3.可通过继电器控制加热片实现种植环境温度恒温控制。
4.可通过继电器控制启水泵进行浇水，实现种植环境水量饱和。
5.可通过LED灯实现种植植物光照吸收充足
6.0LED液晶显示，蜂鸣器警报
7.可通过WIFI模块连接云平台
