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基于STM32单片机的智能花卉养护系统(程序+电路图+开题报告)

09/23 10:26
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方案介绍

   一、研究的目的、意义

1.目的:

针对因工作繁忙,无暇顾及花卉植物生长环境的问题,设计一款以花卉土壤湿度、室内温度、光照强度为研究对象的低功耗、低成本、智能化的室内花卉养护系统,系统进行采集室内的环境参数,从而达到监测花卉健康状况的目的。

2.意义:

随着信息化与物联网技术的发展,极大地改变了人们的工作和生活方式。网络化、数字化和智能化的时代即将到来,这些新技术极大地将人们从繁重的家务劳动中解放,提高人们的生活质量。人们在充分享受现代技术发展的同时,对生活的智能化也提出了更高的要求。许多人都会在家里养一些植物,常会因工作繁忙无暇顾及植物的生长状况,不能及时照顾家里的花卉植物,使植物枯萎或坏死。设计一款针对室内花卉生长环境检测的智能花卉养护系统,在人们工作繁忙的如今一定具有实用价值。

    二、国外国内研究现状及发展趋势

 

国外在智能植物培育方面最早是从植物的灌溉技术开始的。在美国,关于智能花卉养护系统的专利中,涉及到花卉缺水情况时,都采用无线网络来传输采集的数据,并给出相关提示,再将分析得出的结果发送给客户端,大部分是通过设定浇灌时间来实现的,从未真正解决植物自主培育的目的。国外的各种智能设备主要是以检测花卉植物的缺水程度为主,缺少对植物温湿度调节的功能[1,2]

相对于国外的智能花卉养护设备,我国起步较晚。基于绿色环保的理念下,我国在该智能设备的研制上更加注重植物土壤湿度的控制[3-5]涂巧玲设计的基于GSM网络的智能植物浇水系统实现了对植物温度和湿度的监控,但是忽略了光照对植物的影响,很容易出现多浇或是少浇水的问题,且智能养护设备又缺少对不同植物所需的光照强度进行判断和后期养护的能力,无法对花卉提供其生长最佳的光照强度,且解决问题过于单一[6-10]

智能花卉养护系统的未来发展趋势是解决远程控制和长时间无人照看家中花卉植物的问题,花卉养护系统应具有自动化、智能化,让人们更加简单、随心的照料家中花卉植物,打破传统养护花卉方式,打造符合当今社会需要的一款智能花卉养护系统,减轻人们的生活压力,为生活提供便利[11-13]

 

三、研究内容 

 

基于STM32单片机的智能花卉养护系统是为了实现远程监护花卉的生长状况,对花卉土壤湿度进行监测,当湿度达到阈值后启动抽水装置;对光照进行监测,当光照强度过高时打开遮阳板;对室内温度进行监测,当温度过高时打开风扇。该系统能够及时了解花卉异常数据,为了实现监测功能,利用物联网云平台。

    该项目主要研究内容分为硬件部分、通信部分、软件部分和测试部分。

硬件部分:该设计采用STM32为主控芯片,传感器部分采用土壤湿度传感器可用于检测土壤的水分,温度传感器用来检测室内的温度,光照强度传感器可用来检测室内光照强度来判断是否适宜生长发育,且通过显示屏显示当前土壤湿度信息、光照信息和温度信息。

通信部分:与硬件的接口部分、软件的接口部分和通过Wi-Fi模块的无线通信部份。

软件部分:与通信接口部分和APP界面显示部分。

总体测试:系统测试包括硬件系统测试、软件系统测试和整体系统测试。

系统框图如下:

图1 智能花卉养护系统结构框图

四、拟取得的研究成果

设计一个基于STM32的智能花卉养护系统。该系统通过温度传感器、光照传感器、湿度传感器采集空气温度、室内光照、土壤湿度的数据,并将检测到的数据通过主控芯片与设定阈值进行对比,达到智能灌溉、光照和调节温度的功能。并将检测到的数据实时发送至手机APP中,实现远程调节和控制花卉生长环境功能。

注意:程序中关于阿里云方面的配置需要自己更改,具体位置在mqtt.h当中

APP名称是 云智能,手机应用商店下载即可

  • 2-原理图连线板.zip
    描述:原理图
  • 1-源程序(阿里云).zip
    描述:源程序
  • 4-PCB工程文件.zip
    描述:PCB工程文件
  • 智能花卉养护系统的设计与实现-开题报告.docx
    描述:开题报告

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