一.硬件方案
, Y4 O6 D) H: h0 Z6 {* Y) l本设计以STM32单片机作为主控芯片，实现对农作物大棚环境的温度、湿度、光强度和土壤湿度进行监测，并根据具体情况进行相应的补水和补光。
! d- m- `, z5 @' N$ W主要由STM32F103C8T6单片机最小系统+wifi模块+温湿度模块+1602液晶显示模块+光敏模块+土壤湿度检测模块+继电器模块+水泵电路+补光电路+按键电路+蜂鸣器报警+电源电路组成；如图：



二.设计功能
3 _3 _" ~, ^' b7 a（1）采用LCD1602显示屏进行显示，实时显示测量到的土壤湿度，空气温湿度，光照值。
（2）可使用Wifi模块实时将采集到的数据传递给手机app。手机app可设置浇水和光照阀值，低于阀值自动浇水和补光；同时也可通过手机app发送指令，直接进行补光和浇水。
& @) A/ _) |/ l3 L3 k2 }* ?（3）当任何一检测值低于阈值，蜂鸣器自动报警。
（4）可通过按键控制浇水补光；
$ k3 Y' y+ X, }7 R( P" @1 B
三.设计原理图
# T: ~. j( d4 _1 q- n1 C, _% z原理图主要采用AD软件进行设计,如图：



四.软件设计
# v4 C8 \+ {$ X6 ~2 o0 I（1）程序流程图


" G  ]. H- o' j3 S$ U
. ]" Y# K, g( R% L. c- V（2）主程序源码
% z" V( h+ \0 Q& B- |3 t' d6 f

1. int main(void)
   ( k% L* a/ c" g3 y* d! s( I" P
2. {
   8 `7 C  c5 w) P, ^: V3 t" p; h
3.         u16 adcx;
   " e1 L8 ]" {: w1 `, U7 T: k0 G
4. //        float temp;
   8 ^( Z1 O. U) w+ a/ h
5.         delay_init();                     //延时函数初始化         
   9 W1 E1 j7 V/ N- V2 |0 M
6.         uart_init(115200);                 //串口初始化为115200
   
7.   TIM3_Int_Init(4999,5999);//50ms           
   * U1 |& e7 j1 s! e2 n0 A
8.          Adc_Init();                                  //ADC初始化            
   . H3 m7 b, f. @
9.         Beep_Init();
   
10.         Relay_Init();
    2 h+ X4 q1 M3 l9 v6 Z; |' q
11.         Led_Init();
    
12.         key_Init();
    : D. s6 U, P% D5 I8 T$ [
13.         Lcd_Init();                  //初始化lcd屏幕
    
14.         delay_ms(20);
    
15.         Lcd_Puts(0,0,"Crop shed design");        //初始化显示         
    
16.         delay_ms(1000);
    
17.          delay_ms(1000);
    + ^. u" m/ |7 H, L# a; W& [' ^
18.          delay_ms(1000);
    
19.          delay_ms(1000);
    
20.          delay_ms(1000);
    
21.         while(1)
    
22.         {
    
23.                 if(ReadDhtFlag==1)//定时读取温湿度标志
    
24.                 {                        
    
25.                         
    
26.                         sprintf(tab,"Temp:%02d DH:%02d",(u16)DHT11.Tem_H,(u16)DHT11.Hum_H);
    6 t% f9 ^  h* k' U% m2 `7 G
27.                         Lcd_Puts(0,0,(unsigned char *)tab);        //初始化显示
    ! P: C% ]$ ?8 }& F; D: T
28. 
    
29.                 }               
    
30. 
    
31.                 if(readFlag == 1)// 定时读取标志
    : U8 _$ k7 P* k+ ^( L
32.                 {
    
33.                         readFlag = 0;        
    
34.                         soil =99 - (unsigned int)adcx*99/4096;// 浓度按照100算*100                                                        
    ; a. U+ q3 ^% a( w: w: e# Y
35.                         sprintf(tab,"soil:%02d",(unsigned int)soil);
    
36.                         Lcd_Puts(0,1,(unsigned char *)tab);        //显示
    # x& s/ s5 o) v) L6 t) C
37.         
    / e9 T" f& m9 L' {% O
38.                 }
    5 q7 \7 L) q1 Z6 ^- ]8 b
39. 
    ' z: D+ B7 S* [0 H! v$ r# S' ?
40.                 if(readDhtFlag == 1)// 定时读取标志
    
41.                 {
    - p3 t5 g9 s$ L% s2 y  Y) W
42.                         readDhtFlag = 0;        
    
43.                         ligh_max = adcx*50.1/255;
    
44.                         if(ligh_max>460)
    ! X: R9 [3 k6 P' Z7 c
45.                                 ligh_max=460;
    - u% }* x0 n$ z# o: U
46.                         ligh =475-ligh_max;// 浓度按照100算*100                        
    
47.                         sprintf(tab,"ligh:%03d",(unsigned int)ligh);
    
48.                         Lcd_Puts(8,1,(unsigned char *)tab);        //显示
    
49.         
    
50.                 }
    
51. 
    
52.                 if(Key3==0)
    1 p% _5 L1 i2 A( b% q) M
53.                 {
    ) _. P9 E: }; A5 ?6 o
54.                         delay_ms(10);
    $ X, h0 e( v2 A$ I# p/ \7 f4 X/ Q1 }
55.                         if(Key3==0)
    
56.                         {
    
57.                                 HAS_Flag = !HAS_Flag;
    6 H2 u/ o6 F2 F- l7 C
58.                                 Led=Led_before;
    " o8 x/ l/ F% g2 B/ ?1 f
59.                                 Relay=Relay_before;                                       
    1 U2 @( g6 u5 j# f& d% o
60.                                 while(!Key3);  
    5 ~( a7 x" f8 ?# H0 D( i4 o
61.                         }
    
62.                 }        
    
63.                         
    & M% E7 N' I) a" }5 T6 {
64.                 if(DHT11.Tem_H>TEMP_Alarm||DHT11.Hum_H>HUMI_Alarm||soil>soilmax_Alarm||ligh>ligh_max_Alarm)
    
65.                 {
    
66.                         Beep=1;               
    / r0 `" b; i5 M4 R9 N0 j
67.                 }
    ' M( C+ F; D1 Q: ]. p* |) r
68.                 else
    $ q3 j( J7 r/ \, ]
69.                 {
    
70.                         Beep=0;
    
71.                 }
    
72.         
    
73.                 if(HAS_Flag==1)
    + X. T2 m0 R9 u/ G
74.                 {
    2 S) R' Z1 M9 i0 b! {4 E6 k
75.                         sprintf(tab,"M:%01d",(u8)HAS_Flag);
    
76.                         Lcd_Puts(13,0,(unsigned char *)tab);        //初始化显示                        
    * t2 o/ N- O9 F! w7 a  N0 {
77.                                 if(Key2==0)
    - \5 z3 d4 j* {" |2 x
78.                                 {
    
79.                                         delay_ms(10);
    
80.                                         if(Key2==0)
    
81.                                         {
    
82.                                                 Relay =!Relay;        
    
83.                                                 while(!Key2);  
    
84.                                         }
    
85.                                 }               
    5 r, n, m# d  [- V
86.                                 if(Key1==0)
    
87.                                 {
    
88.                                         delay_ms(10);
    ) F$ Z2 L+ d1 P0 [6 K
89.                                         if(Key1==0)
    , ~% D. Q7 `9 @) g
90.                                         {
    
91.                                                 Led =!Led;        
    
92.                                                 while(!Key1);  
    5 |  ]" n3 @/ P3 y" z. l* l
93.                                         }
    
94.                                 }                        
    3 p8 t: `0 h3 h0 G, x6 ?
95.                 }
    $ w& U' t3 y( c* B: m8 a" u; |$ L
96.                 else
    
97.                 {
    
98.                         sprintf(tab,"M:%01d",(u8)HAS_Flag);
    9 f5 O1 q7 q5 Q! f( J1 L: B
99.                         Lcd_Puts(13,0,(unsigned char *)tab);        //初始化显示                        
    
100.                                 if(soil<soil_Alarm)
     
101.                                 {
     
102.                                         Relay =1;               
     0 ?, b( Y- t( P1 J* T
103.                                 }
     / @4 \& v% S. o/ e2 N
104.                                 else
     
105.                                 {
     & w! b$ ^( |: d' C
106.                                         Relay =0;                        
     6 J$ M; I3 e3 ], v! D1 J- }
107.                                 }               
     
108.                                 if(ligh<ligh_min_Alarm)
     
109.                                 {
     - {, W. p, W2 b5 P. @  _
110.                                         Led =1;               
     : z+ a$ M$ s, F" ]2 x7 o
111.                                 }
     ) t# _" G4 `: `; A
112.                                 else
     ' N# `8 h% E( _/ D  ]; g& d
113.                                 {
     
114.                                         Led =0;                        
       b8 h; y, T: {! V8 I
115.                                 }               
     
116.                                 Led_before=Led;
     % ?# `& K7 F! ?: n& z5 k
117.                                 Relay_before=Relay;                                
     
118.                 }        
     
119.         }                                                                                            
     
120. }
     7 K+ w# B. B. r% U6 |; V

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