基于STM32的灌溉远程监控系统研究

基于STM32单片机的作物生长环境监控系统设计

基于STM32单片机的作物生长环境监控系统设计作者：谷沛尚田芳明常永新赵欣宇郭德占赵琛那阳来源：《科技创新与应用》2017年第30期摘要：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。

关键词：STM32；传感器；网络传输中图分类号：S5 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）30-0043-02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。

基于STM32的灌溉远程监控系统研究

ｅａｓｔＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２０１３，４４（８）：１０５－１０９．（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅｗｉｔｈＥｎｇｌｉｓｈａｂｓｔｒａｃｔ）
张长利，李佼，董守田
１５００３０）
（东北农业大学电气与信息学院，哈尔滨
摘
要：目前我国农田灌溉多采用人工操作方式，该方式依赖操作员的经验加之机井位置分散，易造成水资
源和人力资源的浪费。文章采用嵌入式技术，ＺｉｇＢｅｅ以及ＧＰＲｓ等技术设计开发一种灌一￣－－怔ａ，监控系统，此系统由
ｗａｙｄｅｐｅｎｄｓｏｎｔｈｅｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｏｆｔｈｅｏｐｅｒａｔｏｒｗｈｉｌｅｔｈｅｍｏｔｏｒ－ｐｕｍｐｅｄｗｅｌｌｓａｒｅｉｎｓｃａｔｔｅｒｅｄｌｏｃａｔｉｏｎｓ，ｒｅｓｕｌｔｉｎｇｉｎｔｈｅｗａｓｔｅｏｆｗａｔｅｒｒｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄｈｕｍａｎｒｅｓｏｕｒｃｅｓ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｄｅｓｉｇｎａｎｄｄｅｖｅｌｏｐａｎｉｒｒｉｇａｔｉｏｎｒｅｍｏｔｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍｂｙｅｍｂｅｄｄｅｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＺｉｇＢｅｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＧＰＲＳｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＳＯｏｎ．Ｔｈｅｓｙｓｔｅｍｃｏｎｓｉｓｔｓｏｆｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｃｏｍｐｕｔｅｒ，ｍａｉｎｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ，ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｎｏｄｅｓ，ｓｅｎｓｏｒｓ，ｐｏｗｅｒｍｏｄｕｌｅ，ＧＰＲｓｍｏｄｕｌｅ，ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｄｅｖｉｃｅｓ．ＳｅｎｓｏｒｂｕｒｉａＩｄｅｐｔｈａｎｄｓｏｉＩｍｏｉｓｔｕｒｅｔｈｒｅｓｈｏｌｄｃａｎｂｅｓｅｔａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｐｌａｎｔｓｐｅｃｉｅｓ，Ｇｒｏｗｔｈｐｅｒｉｏｄａｎｄｓｏｉｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ｉｎｔｈｅｔｅｓｔａｒｅａ，ｔｈｅｍｉｄｄｌｅｓｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅｃｏｎｔｅｎｔｃａｎｂｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｗｉｔｈｉｎａｓｅｔｒａｎｇｅａｎｄｔｈｅｌｏｗｅｒｓｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅｃｏｎｔｅｎｔｃｈａｎｇｅｓｓｍａｌｌｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒｔｈｅｉｒｒｉｇａｔｉｏｎｗｈｅｎｓｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅｓｅｎｓｏｒｉｓｂｕｒｉｅｄ５，１０ａｎｄ２０ｃｍ．Ｂｒｅａｋｄｏｗｎｄｉｄｎｏｔｏｃｃｕｒｉｎｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｏｐｅｒａｔｉｏｎ．ＩｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｓｙｓｔｅｍｒｅａｃｈｅｓｔｈｅｕｎａｔｅｎｄｅｄｉｒｒｉｇａｔｉｏｎｒｅｍｏｔｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｓｔｈｅｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｗａｔｅｒｒｅｓｏｕｒｃｅｓｅｆｆＲＬ］ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｅｔａｉｌ／２３．１３９１．Ｓ．２０１３０８１９．１６４６．０２８．ｈｔｍ１

基于STM32的智能浇花系统与实现

基于STM32的智能浇花系统与实现智能化系统在现代生活中扮演着越来越重要的角色。

智能浇花系统是一种将传统浇花过程自动化的技术，通过使用传感器和微控制器来监测和控制植物的水分供应。

本文将介绍基于STM32微控制器的智能浇花系统的实现。

系统设计智能浇花系统的设计包括硬件和软件两个方面。

硬件方面，系统主要由STM32微控制器、传感器、执行器和电源等组成。

软件方面，系统则由嵌入式软件和用户界面组成。

硬件设计STM32微控制器在本系统中，我们选择了STM32微控制器作为控制核心。

STM32是一款由STMicroelectronics公司开发的ARM CortexM系列微控制器，具有高性能和低功耗的特点，非常适合用于物联网应用。

我们选择了STM32F103系列微控制器作为主控芯片，其具有丰富的外设接口和良好的性价比。

传感器智能浇花系统中的传感器用于监测植物的土壤湿度和环境温湿度。

通过感知植物的生长环境，系统可以根据需求自动调节水分供应。

常用的土壤湿度传感器有电阻湿度传感器和电容湿度传感器。

我们选择了电容湿度传感器作为测量土壤湿度的传感器，并采用DHT11传感器来测量环境温湿度。

执行器智能浇花系统中的执行器用于控制水泵的启停。

当土壤湿度低于设定阈值时，系统会自动开启水泵进行浇水。

当土壤湿度达到设定阈值时，系统会自动关闭水泵。

我们选择了电磁阀作为执行器，通过控制电磁阀的通断来控制水泵的启停。

电源智能浇花系统的电源可以选择用电池供电或者使用外部电源适配器供电。

在本系统中，我们选择了使用外部电源适配器供电，以保证系统的稳定性和持续性。

软件设计嵌入式软件嵌入式软件主要运行在STM32微控制器上，用于控制各个硬件模块的工作。

嵌入式软件主要包括以下几个模块：•传感器数据采集模块：用于采集土壤湿度和环境温湿度。

•控制算法模块：根据采集到的数据进行分析和判断，控制水泵的启停。

•执行器控制模块：控制电磁阀的通断，从而控制水泵的启停。

基于stm32单片机智能灌溉控制系统与实现任务书

基于stm32单片机智能灌溉控制系统与实现任务书下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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基于STM32单片机的智慧农业系统设计

基于STM32单片机的智慧农业系统设计摘要：伴随信息技术不断成熟，信息技术在各行业中的应用频率不断提高，成为了行业发展必然趋势。

本文以农业智能化为研究背景，设计了一款基于STM32单片机的智慧农业系统，搭配各大辅助系统，可以帮助农业人员实现智能化管理，实现对农业种植区域的远程控制，提高农业生产效率与质量。

关键词：STM32单片机；智慧农业；系统设计引言目前，越来越多的智能化系统被应用于民众的生产生活当中，智能化农业系统为新型系统，可以有效提高农作物培育效率，为农作物生长营造良好空间现阶段，市面中出现了许多可以提高农作物生长效率的机器，但是通过调查发现，现有机器其内部各系统仍然属于独立状态，并没有有效结合在一起，使得机器功能没有充分发挥出来，即本文针对此问题展开了详细分析，以解决存在问题，发挥其最大价值。

1系统设计方案本文所设计智慧农业系统的核心为STM32F103ZET6嵌入式芯片，具体结构如图1所示。

图1：系统整体框架图该系统共有五大子系统，分别是信息安全系统、环境检测与调节系统、报警系统、Wifi远程控制系统以及电源系统。

结合图1进行分析可知，信息安全系统由指纹识别模块与GSM模块组成；环境检测与调节系统由调节装置、温湿度与光照采集系统组成；报警系统由ISD1760语音模块与GSM模块组成；远程控制系统由wifi与上位机组成。

该系统工作原理为借助嵌入式芯片完成程序编写，建立通信关系，在使用无限传感器网络完成拓扑网络构建，帮助各系统建立连接关系，发挥其最大价值[1]。

2智慧农业系统硬件电路设计2.1信息安全系统设计本文所设计智慧农业信息安全系统硬件电路由R305指纹识别模块与GSM模块组成。

借助R305指纹识别模块可以对农业工作人员进行考勤，其原理为考勤管理人员组织工作人员提前完成信息录入，在之后，只需要根据规定时间进行指纹扫描即可，并且在使用智能化农业系统时，也需要进行指纹验证，如果出现多次错误，则GSM模块会将信息反馈给管理人员，避免事故发生。

基于STM32的温室大棚灌溉视频控制系统设计

1 系统设计总体方案
本系统利用 STM32 为主控核心，通过 OV7076 摄像头采集温室灌溉图像，同时利用 WIFI 模块进行图像信息的传输，为用户设计上位机界面实现了灌溉系统的远程监控功能。系统设计总体方案如图 1 所示。
图像采集模块主要完成对温室灌溉图像信息采集的工作，用以分析土壤墒情监测；控制模块负责图像的缓冲保存以及为无线传输准备数据；无线传输模块主要负责图像的远程稳定传输；上位机模块负责用人机信号的便捷交互，完成用户对灌溉系统阀门的远程控制。
【关键词】 STMபைடு நூலகம்2 ；WIFI ；视频监控；墒情
0 引言
随着温室种植面积的不断加大，以及地球水资源紧缺状况急剧，怎样在温室灌溉中提升
图 1 系统设计总体方案
水资源的利用率，成为了农业自动化设计的热点。传统的温室墒情采集控制系统多采用 STC 单片机、 PLC 等为控制核心，通过采集现场空气与土壤的温度、湿度等参数，根据作物生长特点和现场参数状态人工控制灌溉开关。用户仅能依靠简单参数估计植物生长需水量，参数采集范围有限，这种控制方式存在较大的判断差。现代农业技术的发展中，无线监控技术逐渐应用到了温室灌溉监控系统中。基于 GPRS 技术和 PLC 的闸门监控系统，采用 PLC 为核心的开放、分层分布式计算机监控系统，应用了数据自动采集、远程控制、网络通信、数据存储与处理等技术，实现了现场控制层设备、远程监测层设备和操作人员终端相互之间的无线网络连接，为闸门的远程监控提供了一种新的技术手段。同时， CAN 总线技术和 MSP430 单片机技术也被应用到了监控系统中。但已有系统造价较高，同时主要应用在大面积温棚灌溉系统中，针对唐山地区温室种植户相对分散特点，这种系统并不适用。

智能水产养殖系统论文

题目：智能水产养殖系统关键词：STM32；智能控制；数据采集；无线通信摘要在水产养殖中要求养殖人进行繁重的体力劳动，同时在一些养殖设备操作复杂，工作环境相对危险，给养殖户带来诸多不便。

为解决这一问题，本论文结合了无线通信技术、数据处理技术及直流电机控制技术，设计了一套基于ARM(Advanced RISC Machines接) 受数据，处理数据，操作其他设备的控制系统，保证了对环境实时监控，使得水产养殖系统可以稳定、高效、智能化运行。

并且通过显示器，用户可以方便的看到鱼塘各个部分的参数信息，大大提高了水产养殖的质量和水产养殖工作人员的效率。

AbstractThe requirements in aquaculture farming heavy manual labor, and in some farming equip ment and complicated to operate, the working environment relative risk, a lot of inconve nience to the farmers.To solve this problem, this paper combines wireless communicatio n technology, data processing technology and DC motor control technology, designed a set based on ARM (Advanced RISC Machines) to accept data, process the data, and the operation of other equipment control system to ensure that the onreal-time monitoring o f the environment, aquaculture systems can be stable, efficient and intelligent operation.And through the display, the user can easily see the fish ponds in various parts of the par ameter information, greatly improving thequality of aquaculture and breeding efficiency of the staff. Keywords: STM32F103x; intelligent control; data collection; wireless communication1. 引言随着自动化理论的不断发展，自动化概念及其产品已经不断在工农业中得到应用。

基于STM32的智慧农业系统设计

智能应用0 引言近年来，越来越多的智能化系统应用于日常生活。

农业智能化就是新兴的产业，如何有效提高农作物的培育效率，高效利用作物的生长期，温室环境检测与调节成为最关键的一环。

市面上目前出现了许多可以帮助提升植物培育效率的智能机器，但大多没有将环境监测、自动处理、及时报警和远程控制等诸多关键性要素完美的结合到一起，只能实现简单的功能，因此设计一款将单片机技术、传感器技术和远程控制技术相结合的智能化农业系统尤为重要，该系统可以实现农作物生长环境参数采集及实时显示，能够及时报警并进行自动处理相结合，还可以进行工作人员信息安全管理和远程调节，在很大程度上解放了人工，实现了数据监测，提高生产效率。

1 系统方案设计本系统采用嵌入式芯片STM32F103ZET6为核心，系统整体框架结构如图1所示。

主要包括信息安全系统，环境检测与调节系统，报警系统、Wifi远程控制系统和电源系统。

图中指纹识别模块和GSM模块构成信息安全系统；温湿度和光照采集模块，调节装置（排风、加热电阻、水泵）构成环境检测与调节系统；ISD1760语音模块和GSM模块构成报警系统；Wifi和上位机构成远程控制系统。

各模块与嵌入式芯片通过程序编写来实现通信，远程控制通过无线传感网络采用效率更高的ZigBee拓扑网络进行通信，协作完成智慧农业系统的所用功能。

2 硬件电路设计■2.1 信息安全系统本部分由R305指纹识别模块和GSM模块构成，工作人员通过指纹识别系统实现员工考勤，管理员可以预先录入所有工作人员的信息并进行存储，同时如要启动智能农业系统或进入数据中心也需要指纹验证，如果指纹匹配多次出错GSM将会报告给管理员，并判别是否为意外操作以便及时采取措施。

■2.2 大棚内环境检测与调节系统本部分由DHT11模块、GY-30模块，调节装置（排风、加热电阻、水泵等）组成。

检测的土壤温湿度值和环境光照强度数值被传送到控制器进行处理，可根据农作物种类的不同，设定生长环境的温湿度和光照阈值，当采集的数值不在预先设定的范围内，调节装置根据不同的超限情况进行相应的处理，如通过排风装置进行降温，通过加热电阻提高环境温度，借助水泵实现土壤灌溉，直至温湿度重新回到设定范围之内，调节装置关闭，当大棚内的系统指标超限时可通过GSM短信通知完成提醒功能。

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