一.硬件方案
2 j& T$ M/ f+ P( }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。
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：
. m! z7 e/ u  }! B* w6 D; ~
' \7 i9 s- G4 w. s7 E4 G0 p, Z

二.设计功能
: v$ ^$ D5 z9 Z+ v（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。
7 b5 B1 d! n( x) A（3）当任何一检测值低于阈值，蜂鸣器自动报警。
8 {( r. Z9 s* [2 r" Q（4）可通过按键控制浇水补光；
+ u8 w# F& I, i. m( Z# ]
0 @2 d( @) e* K& [+ G0 A三.设计原理图
; \; D0 C3 X7 Z$ N# t! a原理图主要采用AD软件进行设计,如图：
; Z& e0 z2 T! y1 u  h( x

- Y4 }4 l+ E( @- Q1 G5 X* L
四.软件设计
7 d. u  }! @5 d% r$ f; Z+ g* x（1）程序流程图
( H# J0 o8 j; ~5 H, I5 C% @! F


1 a; r- K% t& Z" y$ b  t- h* I（2）主程序源码
4 Z0 K; O( s, m" l1 C
" P1 v/ t) p( l9 J/ {2 l1 Z

1. int main(void)
   
2. {
   + |# G: M' ?$ ~; f1 F
3.         u16 adcx;
   
4. //        float temp;
   $ O8 E  V" L  c9 @7 p# d6 S
5.         delay_init();                     //延时函数初始化         
   : _( W5 z& P8 ?: {2 m2 C
6.         uart_init(115200);                 //串口初始化为115200
   8 y4 y7 o* _- K4 p4 ]- Z2 P( e
7.   TIM3_Int_Init(4999,5999);//50ms           
   
8.          Adc_Init();                                  //ADC初始化            
   - j" X1 z/ r; r: h  N
9.         Beep_Init();
   , Q& v1 E4 A! X" I
10.         Relay_Init();
    
11.         Led_Init();
    
12.         key_Init();
    % g4 F  o! b6 m7 f7 U6 d3 a
13.         Lcd_Init();                  //初始化lcd屏幕
    
14.         delay_ms(20);
    4 v4 U3 Z# J' C& u
15.         Lcd_Puts(0,0,"Crop shed design");        //初始化显示         
    
16.         delay_ms(1000);
    % t7 Z4 A( P' j0 U( _2 V$ q8 a
17.          delay_ms(1000);
    ( z: @3 i! W4 }1 A
18.          delay_ms(1000);
    
19.          delay_ms(1000);
    
20.          delay_ms(1000);
    
21.         while(1)
    
22.         {
    0 ]4 S: ^) H/ g% S  o. c
23.                 if(ReadDhtFlag==1)//定时读取温湿度标志
    & E, P) x/ M. w: I2 k
24.                 {                        
    
25.                         
    ; J+ ~* `' N: z; C0 V! \
26.                         sprintf(tab,"Temp:%02d DH:%02d",(u16)DHT11.Tem_H,(u16)DHT11.Hum_H);
    
27.                         Lcd_Puts(0,0,(unsigned char *)tab);        //初始化显示
    
28. 
    
29.                 }               
    
30. 
    
31.                 if(readFlag == 1)// 定时读取标志
      A3 M* G5 t5 z
32.                 {
    
33.                         readFlag = 0;        
    3 D% q) x9 P  |5 ^  z$ M
34.                         soil =99 - (unsigned int)adcx*99/4096;// 浓度按照100算*100                                                        
    : T0 r- w  C( {" N8 f
35.                         sprintf(tab,"soil:%02d",(unsigned int)soil);
    ( \- i# z) D3 D4 h3 m
36.                         Lcd_Puts(0,1,(unsigned char *)tab);        //显示
    
37.         
    
38.                 }
    
39. 
    : e1 {2 D( s0 g6 X7 H$ b
40.                 if(readDhtFlag == 1)// 定时读取标志
    , K% I! ^: g/ D* o- E- \2 f0 G# _
41.                 {
      D4 s  ^) s* {+ |. y5 t+ S
42.                         readDhtFlag = 0;        
    
43.                         ligh_max = adcx*50.1/255;
    & x& U) a$ Z* g" v9 g: @
44.                         if(ligh_max>460)
    2 y" m1 E0 M  c- m' S6 Q
45.                                 ligh_max=460;
    
46.                         ligh =475-ligh_max;// 浓度按照100算*100                        
    " s# M0 q, h6 s- L  S
47.                         sprintf(tab,"ligh:%03d",(unsigned int)ligh);
    
48.                         Lcd_Puts(8,1,(unsigned char *)tab);        //显示
    
49.         
    
50.                 }
    
51. 
    8 K) W0 O6 S  B" @; ]
52.                 if(Key3==0)
    
53.                 {
    
54.                         delay_ms(10);
    
55.                         if(Key3==0)
    0 j) @3 ~: P2 ]  F
56.                         {
    - c# Z5 ]9 A$ s' Q/ j- l
57.                                 HAS_Flag = !HAS_Flag;
    1 E; ]$ ?/ D' `* K& m# |8 A
58.                                 Led=Led_before;
    ' ]+ S2 i% N; |) X- K! `) `' V5 Z
59.                                 Relay=Relay_before;                                       
    5 A1 s4 |' _  o6 I3 k& Q/ u
60.                                 while(!Key3);  
    
61.                         }
    4 Q  m* S  ]3 z% G- d3 r- `
62.                 }        
    
63.                         
    ( o' H( l/ M2 y& _2 y5 R' P1 P
64.                 if(DHT11.Tem_H>TEMP_Alarm||DHT11.Hum_H>HUMI_Alarm||soil>soilmax_Alarm||ligh>ligh_max_Alarm)
    # t4 ^/ M( N- R# i/ N+ O: C
65.                 {
    
66.                         Beep=1;               
    
67.                 }
    8 K! V$ O; ^: V5 i3 ~3 o% q
68.                 else
    
69.                 {
    % `  v/ ]5 W& g
70.                         Beep=0;
    
71.                 }
    7 A% e% i" E- }+ A; o
72.         
    4 k5 R/ M* c0 E8 b& j
73.                 if(HAS_Flag==1)
    
74.                 {
    
75.                         sprintf(tab,"M:%01d",(u8)HAS_Flag);
    
76.                         Lcd_Puts(13,0,(unsigned char *)tab);        //初始化显示                        
    ) U. H' V/ w. p  x/ z
77.                                 if(Key2==0)
    
78.                                 {
    " s) k- R. v0 {, B9 }2 }$ s7 n
79.                                         delay_ms(10);
    ! `+ ^: Q* N7 _2 V( O
80.                                         if(Key2==0)
    % T2 y% O6 {5 r$ ~
81.                                         {
    + n# Q( ?$ \+ z8 N0 K1 y) q7 w" f
82.                                                 Relay =!Relay;        
    
83.                                                 while(!Key2);  
    
84.                                         }
    
85.                                 }               
    4 o+ p3 W9 j- _% q9 A% h
86.                                 if(Key1==0)
    
87.                                 {
    
88.                                         delay_ms(10);
    
89.                                         if(Key1==0)
    * a0 G! b9 Y, C' _0 d; E
90.                                         {
    
91.                                                 Led =!Led;        
    
92.                                                 while(!Key1);  
    
93.                                         }
    % _, T$ j0 O6 O0 w% J
94.                                 }                        
    . j9 J2 g& Y0 S' h
95.                 }
    1 Y7 D# E- r: ~/ ~6 n2 Q
96.                 else
    
97.                 {
    
98.                         sprintf(tab,"M:%01d",(u8)HAS_Flag);
    3 a0 E# p* I1 T8 E5 B+ }
99.                         Lcd_Puts(13,0,(unsigned char *)tab);        //初始化显示                        
    ) f( o/ q0 |- x/ h% o1 {
100.                                 if(soil<soil_Alarm)
     ' b3 O! T" J# N, R' j/ ]
101.                                 {
     / m0 `0 K. f3 U
102.                                         Relay =1;               
     * m% n  H2 D  c- M; g, c1 `
103.                                 }
     
104.                                 else
     
105.                                 {
     
106.                                         Relay =0;                        
     
107.                                 }               
     
108.                                 if(ligh<ligh_min_Alarm)
     
109.                                 {
     & n3 n$ Y4 F: p$ h% X
110.                                         Led =1;               
     " Z6 J& F" L! {4 w6 {3 K0 ~. h
111.                                 }
     4 u, L, _+ `" S# b* _+ q: F2 c
112.                                 else
     
113.                                 {
     + J, l) g5 z% E/ j! w" P, c
114.                                         Led =0;                        
     
115.                                 }               
     
116.                                 Led_before=Led;
     
117.                                 Relay_before=Relay;                                
     
118.                 }        
     - v* T' t/ c6 ?9 P
119.         }                                                                                            
     
120. }
     9 q2 D  {, h; r8 z. y

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" a. b2 B1 q" _: X* ^3 Q) L3 @: J1 C