基于STM32单片机的作物生长环境监控系统设计.docx
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2022-11-10
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基于 STM32 单片机的作物生长环境监控系统设计
利用传感技术对作物生长环境进行监测已经成为农业信息化的重要内容。文
章以 STM32 单片机作为控制器，结合温湿度、光照传感器、土壤水分传感器、
网络摄像机等实现对农作物生长环境信息的快速采集、存储、数据上传、分析等
功能，为农户及农技人员掌握作物生长情况并进行生产决策提提供科学依据。
标签：STM32；传感器；网络传输
随着科学技术的发展，高新技术与农业相结合已然成为中国农业发展的一种
趋势。利用信息技术对农田作物生长信息进行实时监测，农作物的生长信息可为
农业结构调整和农事活动提供科学的指导，依据采集的数据制定农田生产计划，
已经成为农业部门指导生产的重要方法。当前，对作物生长环境进行监控的方法
有很多，但大多为示范类项目，存在后期维护困难，价额昂贵等缺点。本文设计
一种基于 STM32 的作物生长环境监控系统，以农田作物为研究对象，依据不同
的环境及种植的作物基础上，安装采集设备，可实现土壤水分、空气温湿度和光
照的检测及数据实时上传，用户可实时了解作物生长环境和生长情况、土壤墒情
信息等，为作物植保等提供数据支撑。
1 系统设计
基于 STM32 的农田信息采集系统主要实现农田作物生长信息的监测，将生
长环境数据进行远程实时在线监测、存储、显示等功能。存储的数据可进行分析
用户提供近期或者历年的农田墒情情况，为后期的种植提供科学的数据支撑。
系统整体设计：
基于 STM32 的农田信息采集系统主要由农田墒情采集模块、网络数据传输
模块、供电系统、SD 卡存储模块、液晶显示模块与上位机实时监测模块五部分
组成，主要功能如图 1 所示。
农田信息采集系统实时将土壤湿度、空气温度、湿度信号、光照强度信号经
传感器采集到 STM32，采集回的数据与时间存储到 SD 卡，在 OLED 液晶屏进
行实时显示；串口转网络模块与主板上的 RS458 相连接，STM32 控制芯片将传
感器采集的数据进行处理，然后通过串口转网络模块内部的 TCP/IP 协议接入
Internet 网络，传输到指定的服务器，在上位机上进行显示及存储。
2 单元电路设计
2.1 控制系统设计
选用 STM32F103RCT6 T6 这种一种高性能、低价格的处理芯片作为系统的
主控芯片，功能强大，外部设备配置丰富，适合实时多通道数据采样与处理。本
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