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摘　要

1　引 言

1.1 选题背景及实际意义

1.2 国内外研究现状

1.3 课题主要内容

2　系统设计方案

2.1 系统整体方案

2.2 单片机的选择

2.3 电源方案的选择

2.4 显示方案的选择

方案1：数码管显示。该方案通过CF卡控制面板操作，能够显示多种实际效果和界面图像标识符。每个数码管有6、8、16像素，支持离线操作或与计算机连接实现实时控制，并能展示各种动画特效。自动控制系统由专用光学数控编程软件开发，设计与编写。数码管易于操作和更换，只需将编译文件格式复制到CF卡中。控制面板可独立操作，也可通过多套网络进行操作，安装和编辑方法灵活，适用于复杂项目需求。广泛用于商业建筑幕墙、游乐设备景观装饰照明、桥梁照明工程等场所。然而，数码管显示内容过于单一，因此放弃此方案。

方案2：OLED显示屏。OLED显示屏采用有机发光二极管实现显示功能，无需背光源，外观更薄，适用于多种场景。显示内容丰富且清晰，操作简单，光线更对称，使用寿命长，环保性强。LED显示屏集成电子信息技术、电子信息技术和信息资源管理，色彩鲜艳，动态范围广，亮度高，寿命长，工作稳定可靠。本设计中使用的OLED显示屏质量高，价格低，管理过程简单，稳定性高，使用寿命长。因此，选择OLED显示屏作为显示屏幕。

2.5 温湿度检测方案的选择

DHT22和DHT11是两种常见的数字温湿度传感器，用于测量环境中的温度和湿度。它们的主要区别如下：

1. **测量范围**： - DHT11：温度范围约为0°C至50°C，湿度范围为20%至90%。 - DHT22：温度范围更广，约为-40°C至80°C，湿度范围为0%至100%。
2. **精度**： - DHT11：温度精度约为±2°C，湿度精度约为±5%。 - DHT22：温度精度约为±0.5°C，湿度精度约为±2.5%。
3. **响应时间**： - DHT11：响应时间较长，通常在几秒钟到几分钟之间。 - DHT22：响应时间较短，通常在2秒左右。
4. **电源电压**： - DHT11：工作电压范围为3V至5.5V。 - DHT22：工作电压范围为3.3V至6V。
5. **通信协议**： - DHT11：使用单线数字信号通信协议。 - DHT22：同样使用单线数字信号通信协议，但通信速率较高。

总体而言，DHT22在测量范围、精度和响应时间等方面表现更优，但价格也较高。DHT11则适用于对精度要求不高的应用场景。由于我们的检测要求不高，因此选择价格相对便宜的DHT11。

3系统设计与分析

3.1 整体系统设计分析

整体系统设计与分析 本设计是一个基于STM32的物联网禽类养殖场环境监控系统，旨在通过多种传感器实时监控养殖场的环境参数，并通过执行器实现自动化控制。系统主要功能包括：通过温湿度传感器（DHT11）检测温湿度，烟雾传感器（MQ-2）检测烟雾并自动控制风扇，一氧化碳传感器（MQ-7）检测空气质量，光敏电阻检测光照强度并自动控制USB灯，人体热释电传感器（D203S）检测禽类位置，霍尔传感器（3144E）检测喂食数量。采集的数据通过OLED12864显示屏实时显示，并通过独立按键设置阈值。系统通过WiFi模块（ESP8266）连接手机APP，实现远程监控和数据管理。电源采用5V供电，确保系统稳定运行。整体设计通过STM32F103C8T6单片机实现高效数据处理和控制，提高了养殖场的管理效率和禽类的生存环境质量。

3.2 主控电路设计

3.3 显示模块

3.4 DHT11传感器

4 系统程序设计

4.1 编程软件介绍

4.2 主程序流程设计

4.3 按键函数流程设计

4.4 显示函数流程设计

4.5处理函数程序流程设计

5 实物调试

5.1 电路焊接总图

5.2 WiFi模块联网

5.3 设置喂食量实物测试

5.4蜂鸣器报警实物测试

6 仿真调试

6.1仿真总体设计

6.2设置喂食量仿真测试

结  论

参考文献

致  谢

1、引 言

1.1 选题背景及实际意义

随着现代农业技术的不断发展，禽类养殖场的规模和数量都在不断增加。然而，传统的养殖方式往往依赖于人工监控和管理，这种方式不仅效率低下，而且容易受到人为因素的影响，导致环境参数的波动和异常难以及时发现和处理。特别是在环境监控方面，温度、湿度、光照、氨气浓度等参数的实时监测和调控对于禽类的健康生长至关重要。一旦这些环境参数超出适宜范围，不仅会影响禽类的生长速度和肉质品质，还可能导致疾病的爆发，给养殖场带来巨大的经济损失。

基于STM32的物联网禽类养殖场环境监控系统正是为了解决上述问题而设计的。STM32系列微控制器以其高性能、低功耗和丰富的外设接口，成为嵌入式系统设计的理想选择。通过将STM32与各种传感器相结合，可以实现对养殖场环境参数的实时采集和处理。同时，借助物联网技术，这些数据可以被传输到云端服务器，并通过手机APP或网页端进行远程监控和管理。这不仅大大提高了环境监控的效率和精度，还使得养殖场的管理者能够随时随地掌握养殖场的实时状态，及时采取相应的调控措施，确保禽类的健康生长。 此外，基于STM32的物联网系统还具有良好的扩展性和灵活性，可以根据不同的养殖需求进行定制化设计。例如，可以增加视频监控功能，实时观察禽类的活动情况；或者增加智能报警功能，当环境参数超出预设范围时，系统能够自动发出警报，提醒管理者及时处理。这些功能的实现，不仅提升了养殖场的管理水平，也为实现智能化、自动化养殖奠定了基础。

综上所述，基于STM32的物联网禽类养殖场环境监控系统具有重要的实际意义。它不仅能够提高养殖场的管理效率和生产效益，还能够保障禽类的健康生长，减少疾病的发生，为养殖业的可持续发展提供有力支持。

1.2 国内外研究现状

在国外，许多研究团队和公司已经开始致力于智能药盒系统的研发。例如，美国的MedMinder公司开发了一种智能药盒，具有提醒功能和远程监控功能，可以通过互联网发送提醒消息，同时向医生或家庭发送用药情况报告。另外，欧洲的Careousel公司也推出了一款智能药盒，使用可自动旋转的药物盒子和语音提示，用户只需按下按钮即可取药。

在国内，智能药盒系统的研究与应用也在积极进行。一些大型医疗机构和科研机构开展了相关研究项目。例如，某高校联合医院开发了一款基于物联网技术的智能药盒系统，具备药品管理、用药提醒、异常监测等功能。同时，一些创业公司也在智能药盒领域进行产品研发和商业化推广。

总体来说，国内外的研究现状都表明了对智能药盒系统的关注和重视。通过结合物联网技术、人工智能等先进技术，智能药盒系统在提高药物管理准确性、降低用药风险、改善患者生活质量等方面具有广阔的应用前景。随着技术的不断发展和成熟，相信智能药盒系统将会得到更加广泛的应用和推广。

1.3 课题主要内容

本设计是基于STM32的物联网禽类养殖场环境监控系统，主要实现以下功能：

通过温湿度传感器检测温湿度

通过烟雾传感器检测烟雾，过高自动打开风扇

通过一氧化碳传感器检测一氧化碳

通过光敏电阻检测光强，过低自动开灯

通过人体热释电传感器检测禽类是否离开管控区域

通过霍尔传感器检测喂食数量、

通过oled显示采集到的数据

通过按键设置阈值

通过WiFi模块连接手机app，实现远程监控。