基于stm32大棚温湿度控制系统设计电子与通信工程系(附件)【字数：10573】
摘 要在如今这个科技发达的世界里，各个行业都逐渐出现科技化管理。当然，农业也不例外，农业采用科技化管理可以使产量得到很大的提高，又可以又给人工带来了很大的便捷，总的来说是一劳永逸。比如说现在非常流行的智能大棚的温湿度控制，它可以准确的把大棚里的当天的温度和湿度通过物联网传输到电脑上，这样我们就可以随时的对大棚进行监测。本次实验设计就是专门针对于大棚温湿度而设计的。在设计过程中，由于一种实验得出的数据可能存在误差或者不准确，所以我采取多点检测方案。本设计可以采用STM32单片机作为一个控制器，而温度检测数据则采用DHT11，当DHT11采取的数据可以用LCD1602显示出来，同时如果检测到的温度数不合适，就会使驱动电路工作，从而进行加温，加湿等工作，这样设计就可以准确的监测到大棚里的环境，从而实现我们的目的。
目录
一、绪论 1
（一）1、研究背景 1
（一）2、研究目的及意义 1
二、方案设计 3
（二）1、系统整体方案设计 3
（二）2、系统器件选型 3
（二）2.1、控制器的选型 3
（二）2.2、显示器件选择的好与坏 4
（二）2.3、温湿度传感器的选择 4
三、硬件电路设计 6
（三）1、硬件方案介绍 6
（三）2、单片机最小系统设计 7
（三）3、温湿度传感器电路设计与研究 7
（三）4、液晶显示电路设计 8
（三）5、按键电路设计 9
（三）6、报警电路设计 9
四、软件设计 10
（四）1、软件系统流程 10
（四）2、开发环境选择 11
（四）3、LCD1602初始化 11
（四）4、温湿度传感器程序的研究和读取 13
（四）5、液晶显示模块展示 15
五、设计软硬件系统的调试 17
（五）1、硬件调试的注意点 17
（五）2、软件调试调试的注意点 17
（五）3、实物测试 18
课 题 总 结 22
致 谢 23
参考文献 23
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
/> 附 录 25
原理图 25
元器清单 26
一、绪论
（一）1、研究背景
改革开放之后，深化改革成为我国历史的机遇期，现代化建设步伐不断加快，人们经济水平得到了很大的提高，生活水平也日益完善，居民消费水平也在加快转型。在这期间，国家力推科技发展，特别看重农业，医学等发展。又因为为民生之基的农业也在科技发展的势头中抓住了发展机遇。所以农业的发展蒸蒸日上，其中蔬菜的比列占农业的重中之重。但是传统的蔬菜种植无法突破季节限制，这就不能使消费者吃到跨季节的蔬菜。但是随着农业科技的深入开发，现如今反季节蔬菜十分丰富，随时随地能在居民的餐桌上看到不属于这个季节的蔬菜，瓜果。因此，这就满足了消费者的消费思想。丰富了居民的饮食结构。但是反季节蔬菜的培育和种植需要的条件极为苛刻，虽然当前已有技术在解决相关难题，但是仍然没全面突破。因为反季节蔬菜大棚的种植中最重要的就是的光照问题，温湿度都与自然环境下的条件大有差异，所以对大棚环境中的环境信息指标进行检测具有十分重要的实用价值和意义。一般而言，采用人工监测有很大的弊端，因为大棚种植环境通常都是封闭的，如果是人工来管理的话，肯定很费时间，和精力，可能工作的效率也不高，而且监测结果通常会与实际值之间相差很大。但是植物生长，特别是反季节蔬菜的种植对温度湿度光照等条件的需求尤为苛刻，一丁点的改变都能引起植物生长出现异常，因此，采用技术手段替代人工监测，能够极大避免人工监测的的不准确和效率低等问题，本课题研究主要基于大棚种植环境的连续监测为出发点，为改善人工监测的不准确性等一系列问题提供相应的解决思路和方案设计。
（一）2、研究目的及意义
目的：本研究主要从大棚种植的环境信息指标的连续监测出发，然后依据我国现在大棚种植的背景调查来说，以大棚蔬菜生产最为适宜的温湿度等指标进行调研，发现人工监测费时费力，并且监测的数据通常不够准确，因此对于蔬菜大棚的温湿度指标监测十分有必要开发一种无线远程管理设备，针对蔬菜大棚的环境指标监测难题集中发力。
意义：本研究的意义主要基于当前蔬菜大棚种植环境的信息指标监测的难题，将农业与智能化监测设备相结合，为解决大棚温湿度监测智能化发展助力。蔬菜种植大棚多点测温系统具有良好的实用性，对于破解目前蔬菜大棚种植环境的温湿度智能连续准确监测具有很重要的实用价值。由于蔬菜大棚种植需要严格的种植温湿度光照等条件，但是传统的环境监测方法智能局限于人工监测，十分浪费人力物力，对于监测的指标值也不能够保证准确性。所以多点测温系统的应用可以极大缓解当前大棚种植环境监测所面
临的窘境，这样可以使大大的提高效率，减少人工管理的成本，较小测量周期，弥补人工监测的各项弊端。该多点测温系统还能提供整个大棚的温度变化趋势，这就使我们可以准确的掌握大棚里蔬菜的生长环境，从而提高蔬菜的产量，增加大棚的收益，促进我国农业的快速发展。
二、方案设计
（二）1、系统整体方案设计
本研究主要依据的载体是32型号单片机中的测温测湿模块——DHT11，DHT11是多点测温系统的核心部件，主要利用测湿模块来进行大棚温湿度数据的采集，每个温湿度传感我就是多点测温系统的一个节点，当每个节点测得的数据传输汇入主节点之后，再进行所有温度数据的无线传输，最终各节点的温湿度数据具备存放于系统平台上，其系统框图如下图21所述。
/
图21 整体设计方案图
该系统的主控部分包括单元：主控芯片、单片机温湿度测量单元（DHT11）、显示单元（LCD1602）和输入电路单元。DTH11是STM32单片机系统当中用于温湿度监测的单元模块，当DTH11传感器单元将环境的温湿度数据采集起来后被单片机控制单元读取，之后再通过与之连接的液晶显示单元进行实时温湿度显示。随后，再将获取的还是环境温湿度数据进行分析处理，并显示在终端界面当中，从而为蔬菜种植农户提供大棚准确温湿度信息，进而根据该信息对种植环境进行适时调整。
目录
一、绪论 1
（一）1、研究背景 1
（一）2、研究目的及意义 1
二、方案设计 3
（二）1、系统整体方案设计 3
（二）2、系统器件选型 3
（二）2.1、控制器的选型 3
（二）2.2、显示器件选择的好与坏 4
（二）2.3、温湿度传感器的选择 4
三、硬件电路设计 6
（三）1、硬件方案介绍 6
（三）2、单片机最小系统设计 7
（三）3、温湿度传感器电路设计与研究 7
（三）4、液晶显示电路设计 8
（三）5、按键电路设计 9
（三）6、报警电路设计 9
四、软件设计 10
（四）1、软件系统流程 10
（四）2、开发环境选择 11
（四）3、LCD1602初始化 11
（四）4、温湿度传感器程序的研究和读取 13
（四）5、液晶显示模块展示 15
五、设计软硬件系统的调试 17
（五）1、硬件调试的注意点 17
（五）2、软件调试调试的注意点 17
（五）3、实物测试 18
课 题 总 结 22
致 谢 23
参考文献 23
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
/> 附 录 25
原理图 25
元器清单 26
一、绪论
（一）1、研究背景
改革开放之后，深化改革成为我国历史的机遇期，现代化建设步伐不断加快，人们经济水平得到了很大的提高，生活水平也日益完善，居民消费水平也在加快转型。在这期间，国家力推科技发展，特别看重农业，医学等发展。又因为为民生之基的农业也在科技发展的势头中抓住了发展机遇。所以农业的发展蒸蒸日上，其中蔬菜的比列占农业的重中之重。但是传统的蔬菜种植无法突破季节限制，这就不能使消费者吃到跨季节的蔬菜。但是随着农业科技的深入开发，现如今反季节蔬菜十分丰富，随时随地能在居民的餐桌上看到不属于这个季节的蔬菜，瓜果。因此，这就满足了消费者的消费思想。丰富了居民的饮食结构。但是反季节蔬菜的培育和种植需要的条件极为苛刻，虽然当前已有技术在解决相关难题，但是仍然没全面突破。因为反季节蔬菜大棚的种植中最重要的就是的光照问题，温湿度都与自然环境下的条件大有差异，所以对大棚环境中的环境信息指标进行检测具有十分重要的实用价值和意义。一般而言，采用人工监测有很大的弊端，因为大棚种植环境通常都是封闭的，如果是人工来管理的话，肯定很费时间，和精力，可能工作的效率也不高，而且监测结果通常会与实际值之间相差很大。但是植物生长，特别是反季节蔬菜的种植对温度湿度光照等条件的需求尤为苛刻，一丁点的改变都能引起植物生长出现异常，因此，采用技术手段替代人工监测，能够极大避免人工监测的的不准确和效率低等问题，本课题研究主要基于大棚种植环境的连续监测为出发点，为改善人工监测的不准确性等一系列问题提供相应的解决思路和方案设计。
（一）2、研究目的及意义
目的：本研究主要从大棚种植的环境信息指标的连续监测出发，然后依据我国现在大棚种植的背景调查来说，以大棚蔬菜生产最为适宜的温湿度等指标进行调研，发现人工监测费时费力，并且监测的数据通常不够准确，因此对于蔬菜大棚的温湿度指标监测十分有必要开发一种无线远程管理设备，针对蔬菜大棚的环境指标监测难题集中发力。
意义：本研究的意义主要基于当前蔬菜大棚种植环境的信息指标监测的难题，将农业与智能化监测设备相结合，为解决大棚温湿度监测智能化发展助力。蔬菜种植大棚多点测温系统具有良好的实用性，对于破解目前蔬菜大棚种植环境的温湿度智能连续准确监测具有很重要的实用价值。由于蔬菜大棚种植需要严格的种植温湿度光照等条件，但是传统的环境监测方法智能局限于人工监测，十分浪费人力物力，对于监测的指标值也不能够保证准确性。所以多点测温系统的应用可以极大缓解当前大棚种植环境监测所面
临的窘境，这样可以使大大的提高效率，减少人工管理的成本，较小测量周期，弥补人工监测的各项弊端。该多点测温系统还能提供整个大棚的温度变化趋势，这就使我们可以准确的掌握大棚里蔬菜的生长环境，从而提高蔬菜的产量，增加大棚的收益，促进我国农业的快速发展。
二、方案设计
（二）1、系统整体方案设计
本研究主要依据的载体是32型号单片机中的测温测湿模块——DHT11，DHT11是多点测温系统的核心部件，主要利用测湿模块来进行大棚温湿度数据的采集，每个温湿度传感我就是多点测温系统的一个节点，当每个节点测得的数据传输汇入主节点之后，再进行所有温度数据的无线传输，最终各节点的温湿度数据具备存放于系统平台上，其系统框图如下图21所述。
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图21 整体设计方案图
该系统的主控部分包括单元：主控芯片、单片机温湿度测量单元（DHT11）、显示单元（LCD1602）和输入电路单元。DTH11是STM32单片机系统当中用于温湿度监测的单元模块，当DTH11传感器单元将环境的温湿度数据采集起来后被单片机控制单元读取，之后再通过与之连接的液晶显示单元进行实时温湿度显示。随后，再将获取的还是环境温湿度数据进行分析处理，并显示在终端界面当中，从而为蔬菜种植农户提供大棚准确温湿度信息，进而根据该信息对种植环境进行适时调整。
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