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基于stm32的智能花盆控制系统.doc
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基于stm32的智能花盆控制系统.doc
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基于 stm32 的智能花盆控制系统
摘要:随着人们生活质量的上升,越来越多的人追求更智能、更便利的生活方式,这体现在生活
的方方面面,包括花卉种植。很多人喜欢种植花草盆栽,这不仅是调剂生活的一项兴趣爱好,有
时候也能给人们带来实际的益处,比如白领们喜欢在桌上放一小盆绿色植物,可以清新空气甚至
防辐射。同时,种植盆栽又是一件需要耐心和考究的事情,如果照料不当,植物就会干瘪,发黄
甚至枯萎,这恐怕是种植者最不愿看到的事情。
因此,本人设计了一款使用 STM32F103 单片机运行的智能花盆控制系统,利用温湿度传感器
和光照传感器,可实时监控植物的环境状态等,再反馈给种植者,当周围环境和土壤状况未达到
植物所需,就会及时提醒种植者。
关键词:智能花盆,STM32,温湿度传感器
Intelligent Flowerpot Control System Based on STM32
Abstract:With the rise of people's quality of life, more and more people pursue a more intelligent and
convenient way of life, which is reflected in all aspects of life, including flower planting. Many people
like to plant flowers and plants in potted plants, which is not only an interest in adjusting life, but also
can bring practical benefits to people sometimes, such as white-collar workers like to put a small pot of
green plants on the table, which can clean the air and even prevent radiation. At the same time, planting
potted plants is a matter of patience and refinement, if not properly cared for, plants will dry, yellow or
even withered, which is probably the last thing growers would like to see.
As a result, I designed an intelligent flowerpot control system running using STM32F103 single
chip microcomputer. The planting of flowers can monitor the environmental state and soil state of plants
in real time, and then feedback to the growers, when the surrounding environment and soil conditions
do not meet the needs of plants, will remind the growers in time.
Keywords:Intelligent flower pot, STM32,Temperature and humidity sensor
目 录
1 绪 论 .................................................................................................................................................1
1.1 研究背景和意义........................................................................................................................1
1.1.1 背景分析........................................................................................................................1
1.1.2 本课题的研究意义........................................................................................................2
1.2 课题研究方法和内容................................................................................................................2
1.2.1 研究方法........................................................................................................................2
1.2.2 研究内容........................................................................................................................3
2 系统总体设计及硬件设计....................................................................................................................4
2.1 系统总体设计............................................................................................................................4
2.2 系统硬件实现............................................................................................................................5
2.2.1 STM32 处理器简介.........................................................................................................5
2.2.2 温湿度传感器模块........................................................................................................6
2.2.3 光敏传感器模块............................................................................................................6
2.2.4 蜂鸣器模块....................................................................................................................7
2.2.5 LCD 模块.........................................................................................................................7
2.2.6 按键模块........................................................................................................................8
3 系统软件实现 .......................................................................................................................................9
3.1 开发工具的介绍........................................................................................................................9
3.1.1 Keil uVision5..............................................................................................................9
3.1.2 下载工具........................................................................................................................9
3.2 软件逻辑框架............................................................................................................................9
3.3 模块控制代码实现..................................................................................................................10
3.3.1 建立工程......................................................................................................................10
3.3.2 Main 主函数.................................................................................................................10
3.3.3 温湿度传感器模块......................................................................................................12
3.3.4 光敏传感器模块..........................................................................................................17
3.3.5 蜂鸣器模块..................................................................................................................18
3.3.6 LCD 模块.......................................................................................................................18
3.3.7 按键模块......................................................................................................................19
3.3.8 延时函数......................................................................................................................20
4 系统调试 .............................................................................................................................................22
5 结 论 .................................................................................................................................................23
参考文献: .............................................................................................................................................24
致谢 .........................................................................................................................................................25
1
1 绪 论
1.1 研究背景和意义
1.1.1 背景分析
随着物联网技术走进人们的视野并越来越受到重视,物理空间不再是人们对生存
空间的唯一需求,人们还需要空间智能化
[1]
。在这个新时代,人们想了很多办法钻研
如何让我们的生活方式更智能化,以智能去抵抗一些自然的不便,或者给生活增添便
利和乐趣。
许多人喜欢种植花草盆栽怡情,能给枯燥的生活带来乐趣,还能让人们在快节奏
的生活里慢下来看看身边的美好的小生物。人们的生活水平提高,有更多精力去培养
像种植盆栽这样的兴趣爱好,不仅能调剂生活,有时候也能给人们带来实际的益处,
比如可以清新空气,有的还可以防辐射。据介绍,休闲农业观光园是伴随着社会经济
和城市化发展而兴起的一种高度复合型的乡村旅游形式,而主题花卉类休闲农业观光
园是其中极具代表性和发展前景的一类
[2]
。主题花卉农园建设中,花卉的选择极其重要。
此外,花卉旅游产业依托其农业种植资源以及深厚的花卉文化,在旅游市场上很受欢
迎
[3]
。云南独特自然条件和气候条件使观赏植物资源非常丰富,是著名的花卉大省,素
有“天然花园”之称。花卉产业不仅促进了云南经济发展,而且带动了花卉旅游升级
转型
[4]
。
同时,种植盆栽又是一件需要耐心和考究的事情,对于花卉生长的土壤,最简单的
要求就是要保证土壤肥沃,不积水,不板结,没有杂草
[5]
。如果不及时给予所需的足够的
水分,光照,养分,就会影响植物的茁壮生长,且其衰败不可逆。随着人们生活质量
的上升,人们不满足于原始的种植方式,越来越多的人追求更智能、更便利的生活方
式,追求在天然的种植中用有更强的可控性。
2
1.1.2 本课题的研究意义
花卉种植有时候就像一门艺术,既可操控又不可捉摸,假如可以使花卉的“感受”
和“心情”显现在我们眼前,则更为可操控性更为明显。花卉所处环境经常变化而我
们不一定感受得到,但是通过数据实时检测则更为直观,这将大大便利了花卉种植者,
且更精准。
对于不同的花种,我们需要设置各种花的成长环境。如百合花,此花的生产环境
是高海拔产区为主。又如玫瑰花,此花的生存环境是高海拔产区为主,质量相对稳定,
但因中低海拔地区因气候炎热和病害产品质量不佳,花期较短
[6]
。
除了为了更好地,更科学地栽培花外,精准浇水还能解决水资源的问题。实施节
水技术以缓解水资源枯竭势在必行
[7]
。
本课题要设计一个基于 stm32 的智能花盆控制。于是系统的,可控的照料可减轻
植物种植爱好者的照料难度,也增加把植物种植得更漂亮更茁壮的成功几率。人们可
以享受到智能给种植带来的便利。系统运用于花卉的种植可实时监控植物的环境状态
和土壤状态等,再反馈给种植者,当周围环境和土壤状况未达到植物所需,就会提醒
种植者做出补充,使种植者和植物之间有更直观的“交流”,为花卉种植爱好者提供
更智能可控的新时代种植方式。
1.2 课题研究方法和内容
1.2.1 研究方法
此篇论文在编写的过程中重点采取了以下的几种研究方法:
文献研究法:从自身的设计内容和特点出发,按需求和自己的实际情况有针对性
地查询对自己有参考价值的、有辅助作用的书籍、资料,借鉴有相关经验人士的方法
经验,从而能够达到更直接地构建自己的设计思路,以便于开始有自己特色的新的设
计的钻研。
功能分析法:此方法可以通过设想和调查从大众及社会对这个设计的需求的角度
分析这个设计存在的必要性,即设想它即将会给人们的生活带来哪些变化,哪些因素
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南抖北快东卫
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