基于STM32的蔬菜大棚智能监控系统设计

2026-02-08 22:52:38 栏目：最新资讯 4 阅读

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摘要
一、系统功能
二、总体设计
三、效果图
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摘要

随着科技的不断发展，人们的生活水平逐步上升，对自身的健康有越来越重视，故而绿色食品成了人们的追捧，但是绿色食品的参量却不尽人意。蔬菜大棚种植可以完美得解决了人们的需求，但是传统的蔬菜大棚有许多明显的缺点，因此设计了基于STM32单片机蔬菜大棚温控系统。
在本设计中，通过使用STM32作为中央处理器，同时使用了层次化和模块化的电路设计理念，将软件与硬件巧妙的融合在一起，硬件为主，软件为辅。通过各种传感器对蔬菜大棚的内部环境因子进行采集，如空气的温度与湿度、光照的强度、土壤的温度与湿度，这些环境因子的数据就会被采集，通过加热片模块与java语言编译的客户端网站进行对接，客户端对数据进行处理后对STM32单片机反馈，STM32单片机反馈的信息进行处理。试验证实，此设计可以对蔬菜大棚的温度，土壤的湿度与温度，以及光照的强度进行检测并对其做出反应，如进行通风，洒水，补光。均实现了预期的效果.

一、系统功能

蔬菜大棚温控系统环境因子参数是制定蔬菜大棚监控系统的重要指标，蔬菜大棚温控系统在运行时，需要保证大棚作物能够正常生长。因此蔬菜大棚温控系统的设计指标为：（1）保证蔬菜大棚内的作物生长安全（2）调节环境因子使得蔬菜大棚内气候环境可以使得农作物良好生长（3）根据蔬菜大棚内农作物种类的不同以及农作物不同的生长阶段划分生长环境，保证生长环境处于作物最佳的范围内。

二、总体设计

本设计经过对国内外蔬菜大棚发展的情况进行了分析，设计了一套稳定性强，功能多的蔬菜大棚温控系统。对目前控制功能单一，稳定性差，容错不高的国产蔬菜大棚温控系统进行了升级。蔬菜大棚的硬件设备主要由STM32单片机中央处理器、环境因子采集设备、加热片模块、调控设备；软件则是运用KeiluVision5通过C语言编译了一套模块式的软件系统。同时用IDEA通过java语言编译了网页客户端[15]。
硬件方面，为了提高蔬菜大棚温控系统的稳定性，使其可以应对各种复杂的环境，本设计对每个模块进行了单独的供电，使其在某个模块出问题时其他模块不受影响。环境因子采集设备选用了DHT11温湿度采集模块、光敏电阻模块、数字温度传感器模块、电容式土壤湿度感应器模块。每个模块都有其对应的电路设计，保证各各模块之间互不干扰，提高系统运行的稳定性。调控设备主要包括通风设备、洒水设备、补光设备。
在软件设计方面，实现了STM32单片机的编程、以及网络客户端的软件设计。中央处理器软件设计包括系统的初始化、数据接收、时间校验。蔬菜大棚的环境因子数据顺利上传到互联网被客户端接收，客户端对蔬菜大棚的调控设备可以进行远程的控制，环境因子的数据正常记录，对作物所处的环境进行了实时监控。