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基于STM32的农业大棚温湿度采集控制系统的设计

news 来源：原创 2024/9/19 23:53:05

1、设计要求

2、系统功能

3、演示视频和实物

4、系统设计框图

5、软件设计流程图

6、原理图

7、主程序

8、总结

🤞大家好，这里是5132单片机毕设设计项目分享，今天给大家分享的是智能教室。

设备的详细功能见网盘中的文章《8、基于STM32的大棚温湿度》：

链接：https://pan.baidu.com/s/1uWSZX2zbZwy9sYwwnvyktQ?pwd=5132

提取码：5132

农业大棚是设施农业的重要组成部分，大棚测控系统是实现大棚自动化、科学化的基本保证。通过对监测数据的分析，结合作物生长规律，控制环境条件，使作物达到优质、高产、高效的栽培目的。计算机应用技术的发展，也使得用计算机控制的方面也涉及到各个领域，其中在大棚内用单片机控制温度、湿度是应用于实践的主要方面之一。

1、设计要求

本设计选用STM32F103C8T6芯片为核心，通过DHT11检测模块、光敏传感器、土壤湿度传感器输出模块、按键模块和显示模块等，完成一种大棚温湿度监控系统的设计。通过编写相应的程序实现按键控制温湿度的设定，DHT11温湿度传感器检测温湿度的变化并在OLED模块显示测量温湿度数据和设置参数值，最后通过STM32单片机控制风扇和发热片输出实现温湿度的调节。

3、演示视频和实物

D27-基于STM32的大棚温湿度监控系统设计

4、系统设计框图

5、软件设计流程图

大棚温湿度监测系统设计的主程序主要是对相关硬件环境初始化，只有在系统硬件环境初始化成功后，系统才能够正常的工作。初始化过程涵盖了多个方面主要包括外部中断初始化、采集模块初始化、输入模块初始化、输出模块初始化和显示模块初始化，程序完成初始化后，单片机采集到原始ADC数据后，将原始ADC数据经过比例运算得到当前的真实值；然后将当前真实值显示在OLED屏幕上；显示完成后单片机会将当前真实值与设置的阈值进行比较，如果超出了当前设置的阈值，单片机将控制执行对应的输出设备。

6、原理图

7、主程序

下面这个主程序，主要是设计的逻辑控制。

#include "stm32f10x.h" // 有问题和需求的，可以联系VX：lwfw123456789
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "OLED.h"
#include "Key.h"
#include "OLED.h"
#include "Serial.h"
#include "led.h"
#include "Buzzer.h"
#include "MyRTC.h"
#include "dht11.h"
#include "AD.h"uint8_t KeyNum;        //存储按键值
uint8_t RxData;        //蓝牙接收到的数据
u8 temp, humi;
uint32_t bufe[5];
uint16_t AD0, AD1, AD2, AD3;       //存储ADC的值
u8 state1 = 1;          //设备开关
u8 state2 = 0;         //模式选择
u8 state3 = 0;         //阈值切换
u8 state4 = 0;         //阈值切换
u8 state5 = 0;         //阈值切换u8 t = 0;              //温湿度读取值的间隔
short temperature;     //存储DS18B20的温度值
u8 flag1;              //清屏用到的标志，为了使OLED_Clear();执行一次
u8 flag2;              //menu1()中为了使显示的提示信息执行一次
u8 flag3;  
u8 flag4;  
u8 flag5;  
u8 flag6;  
u8 wenyu = 23, shiyu = 65, guangyu = 50, tuyu = 50;void ctrlue()
{if(state1==0&&state3 == 0 )	{if(bufe[1]>shiyu)  //湿度大于设定阈值开风扇{		      LED4=0;}else{LED4=1;}if(bufe[0]<wenyu )   //温度小于阈值开加热，关闭粉丝{LED3=1; LED4=0;}else{LED3=0; LED4=1;}    }    
}void shoudong()
{
if(state1==0&&state3 == 1 )	
{if (KeyNum == 4)          //一键控制多媒体   PB10{delay_ms(20);if (KeyNum == 4){state4++;if (state4 > 1){state4 = 0;}}}if (state4 == 0){LED3 = 1;           //开启指示灯      }if (state4 == 1){LED3 = 0;            //关闭设备指示灯      }if (KeyNum == 5)          //一键控制多媒体   PB10{delay_ms(20);if (KeyNum == 5){state5++;if (state5 > 1){state5 = 0;}}}if (state5 == 0){LED4 = 1;           //开启指示灯      }if (state5 == 1){LED4 = 0;            //关闭设备指示灯}
}}void menu0()       //显示题目
{if (flag3 == 0) {OLED_ShowString(1, 1, "XX/XX");        //第一行显示时间OLED_ShowString(1, 12, "XX:XX");flag3 = 1;}//    OLED_ShowNum(1, 6, MyRTC_Time[0], 4);    //年OLED_ShowNum(1, 1, MyRTC_Time[1], 2);   //月OLED_ShowNum(1, 4, MyRTC_Time[2], 2);   //日OLED_ShowNum(1, 12, MyRTC_Time[3], 2);    //时OLED_ShowNum(1, 15, MyRTC_Time[4], 2);    //分
//      OLED_ShowNum(2, 12, MyRTC_Time[5], 2);   //秒OLED_ShowChinese(3, 3, 73);    //显示题目OLED_ShowChinese(3, 4, 74);OLED_ShowChinese(3, 5, 75);OLED_ShowChinese(3, 6, 76);OLED_ShowChinese(4, 1, 77);    //显示题目OLED_ShowChinese(4, 2, 78);OLED_ShowChinese(4, 3, 79);OLED_ShowChinese(4, 4, 80);OLED_ShowChinese(4, 5, 81);OLED_ShowChinese(4, 6, 84);OLED_ShowChinese(4, 7, 85);}void menu1()          //核心页面，用来显示传感器参数和逻辑判断
{if (flag4 == 0) {OLED_ShowString(1, 1, "XX/XX");        //第一行显示时间OLED_ShowString(1, 12, "XX:XX");flag4 = 1;}
//    OLED_ShowNum(1, 6, MyRTC_Time[0], 4);    //年OLED_ShowNum(1, 1, MyRTC_Time[1], 2);   //月OLED_ShowNum(1, 4, MyRTC_Time[2], 2);   //日OLED_ShowNum(1, 12, MyRTC_Time[3], 2);    //时OLED_ShowNum(1, 15, MyRTC_Time[4], 2);    //分
//      OLED_ShowNum(2, 12, MyRTC_Time[5], 2);   //秒if (flag2 == 0)      //里面的代码执行一次{flag2 = 1;OLED_ShowChinese(2, 1, 2); //温湿度OLED_ShowChinese(2, 2, 4);OLED_ShowString(2, 5, ":");OLED_ShowChinese(2, 5, 3);OLED_ShowChinese(2, 6, 4);OLED_ShowString(2, 13, ":");OLED_ShowChinese(3, 1, 51); //土壤湿度OLED_ShowChinese(3, 2, 52);OLED_ShowChinese(3, 3, 37);OLED_ShowChinese(3, 4, 38);OLED_ShowString(3, 9, ":");OLED_ShowChinese(4, 1, 16); //光照强度OLED_ShowChinese(4, 2, 17);OLED_ShowChinese(4, 3, 37);OLED_ShowChinese(4, 4, 38);OLED_ShowString(4, 9, ":");}//******************************传感器数据采集****************************************************//if (t % 10 == 0){DHT11_Read_Data(&temp, &humi);  //读取温湿度并显示在OLED上bufe[0] = temp;bufe[1] = humi;OLED_ShowNum(2, 6, bufe[0], 2);OLED_ShowString(2, 8, "%");OLED_ShowNum(2, 14, bufe[1], 2);OLED_ShowString(2, 16, "%");}t++;AD0 = AD_GetValue(ADC_Channel_0);    //土壤湿度传感器if (AD0 > 4000)AD0 = 4000;bufe[2] = (u8)(AD0 / 40);OLED_ShowNum(3, 10, bufe[2], 2);OLED_ShowString(3, 12, "%");AD1 = AD_GetValue(ADC_Channel_1);    //光照强度传感器if (AD1 > 4000)AD1 = 4000;bufe[3] = (u8)(100-AD1 / 40);OLED_ShowNum(4, 10, bufe[3], 2);OLED_ShowString(4, 12, "%");//******************************设备开关****************************************************//if (KeyNum == 1)          //一键控制多媒体   PB10{state4=0;state5=0;delay_ms(20);if (KeyNum == 1){state1++;if (state1 > 1){state1 = 0;}}}if (state1 == 0){LED2 = 0;           //开启指示灯 }if (state1 == 1){LED2 = 1;            //关闭设备指示灯	Buzzer_OFF();		LED3 = 1;LED4 = 1;					}
//**************************************模式切换*****************************************************//if (KeyNum == 3 & state1 == 0) //一键控制自动或者手动   PB11{flag6 = 0; flag5 = 0;state4=0;state5=0;delay_ms(20);if (KeyNum == 3){state3++;if (state3 > 1){state3 = 0;}}}if (state3 == 0 ){ctrlue();   // 开OLED_ShowChinese(4, 8, 30);if (flag5 == 0) {LED3 = 1;LED4 = 1;flag5 = 1;}}if (state3 == 1 ){shoudong();   // 开OLED_ShowChinese(4, 8, 29);if (flag6 == 0) //目的就是使OLED_Clear();执行一次{LED3 = 1;LED4 = 1;flag6 = 1;}}
}void menu2()       //阈值控制
{OLED_ShowChinese(1, 3, 86);OLED_ShowChinese(1, 4, 87);OLED_ShowChinese(1, 5, 88);OLED_ShowChinese(1, 6, 89);OLED_ShowChinese(2, 1, 2); //温湿度OLED_ShowChinese(2, 2, 4);OLED_ShowString(2, 5, ":");OLED_ShowChinese(2, 5, 3);OLED_ShowChinese(2, 6, 4);OLED_ShowString(2, 13, ":");OLED_ShowChinese(3, 1, 51); //土壤湿度OLED_ShowChinese(3, 2, 52);OLED_ShowChinese(3, 3, 37);OLED_ShowChinese(3, 4, 38);OLED_ShowString(3, 9, ":");OLED_ShowChinese(4, 1, 16); //光照强度OLED_ShowChinese(4, 2, 17);OLED_ShowChinese(4, 3, 37);OLED_ShowChinese(4, 4, 38);OLED_ShowString(4, 9, ":");if (KeyNum == 3)          //{delay_ms(20);if (KeyNum == 3){state3++;if (state3 > 4){state3 = 0;}}}if (state3 == 0){if (KeyNum == 4)   wenyu++;if (KeyNum == 5)  wenyu--;}OLED_ShowNum(2, 6, wenyu, 2);if (state3 == 1){if (KeyNum == 4)   shiyu++;if (KeyNum == 5)  shiyu--;}OLED_ShowNum(2, 14, shiyu, 2);if (state3 == 2){if (KeyNum == 4)   tuyu++;if (KeyNum == 5)  tuyu--;}OLED_ShowNum(3, 10, tuyu, 2);if (state3 == 3){if (KeyNum == 4)   guangyu++;if (KeyNum == 5)  guangyu--;}OLED_ShowNum(4, 10, guangyu, 2);
}
int main(void)     //主函数
{NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);   // 设置中断优先级分组为组2：2位抢占优先级，2位响应优先级delay_init();      //延时函数初始化SystemInit();Key_Init();      //按键初始化LED_Init();OLED_Init();Buzzer_Init();Serial_Init();   //串口1初始化MyRTC_Init();DHT11_Init();AD_Init();while (1){MyRTC_ReadTime();    //读取时间（每一个页面都有时间显示）KeyNum = Key_GetNum();               //按键检查//*********************页面切换*****************************************************if (KeyNum == 2)    //页面切换PB1{flag1 = 0;flag3 = 0;flag4 = 0;delay_ms(20);if (KeyNum == 2){state2++;if (state2 > 2)    //3个页面{state2 = 0;}}}if (state2 == 0)           //初始页面   显示题目“智能大棚温湿度采集“{if (flag1 == 0) //目的就是使OLED_Clear();执行一次{OLED_Clear();flag1 = 1;}menu0();}else if (state2 == 1)      //第一页面{if (flag1 == 0){OLED_Clear();flag1 = 1;}menu1();}else if (state2 == 2)        //等二页面    阈值控制{flag2 = 0;if (flag1 == 0){OLED_Clear();flag1 = 1;flag2 = 1;}menu2();}}
}