开发基于STM32的温室大棚智能控制系统的实现.docx

开发基于STM32的温室大棚智能控制系统的实现

目录

内容概览．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1项目背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

1.3主要研究内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

1.4技术路线与论文结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

系统总体方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

2.1系统设计目标与需求分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

2.2系统整体架构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

2.3硬件平台选型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

2.4软件功能模块划分．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

2.5总体设计方案论证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

硬件系统设计与实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

3.1中央控制器单元设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

3.1.1STM32最小系统构建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

3.1.2微控制器选型依据．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

3.2环境参数采集模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

3.2.1温湿度采集电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

3.2.2光照强度监测单元．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

3.2.3土壤墒情检测模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

3.3设备驱动与控制接口．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

3.3.1电机与水泵驱动电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

3.3.2灌溉系统接口设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43

3.3.3通风与遮阳系统接口．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

3.4通信与供电系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

3.4.1无线通信模块集成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48

3.4.2系统电源管理方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

3.5硬件系统整体装配．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

软件系统设计与开发．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54

4.1开发环境与工具．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55

4.2系统主程序流程设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．56

4.3核心功能模块程序实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．58

4.3.1数据采集与处理算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62

4.3.2控制策略与逻辑实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．63

4.3.3设备联动控制程序．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．66

4.3.4用户界面显示程序．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．68

4.4数据存储与管理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．70

4.5人机交互界面设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．75

系统集成与测试．．．．．．．．．．．．．．