基于STM32单片机的稻田环境监测系统

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编号：

HJJ-32-2022-025

设计简介：

本设计是基于STM32单片机的稻田环境监测系统，主要实现以下功能：

主机
1、OLED显示从机测量数据，并对从机进行阈值设置
2、具有报警功能：土壤湿度过低、温度过低、光照强度过低时，蜂鸣器进行报警
3、通过ZigBee接收从机的数据
4、通过WIFI将数据传输至云平台，也可在云平台设置阈值

从机
1、测量温湿度、土壤湿度以及光照度，并发送给主机显示
2、继电器1：土壤湿度过低打开水泵
继电器2：温度过低加热
继电器3：光照度过低开灯
3、检测周围环境空气质量的浓度，判断水稻生长环境的好坏（测二氧化碳浓度）
4、通过颜色传感器检测到的水稻颜色的变化来判断水稻是否成熟
5、用zigbee将数据转给主机

标签：STM32单片机、ZigBee、WiFi、颜色识别

题目扩展：农业数据检测，智能大棚监测系统

基于STM32单片机的稻田环境监测系统：中控部分、输入部分和输出部分。下面分别对这三部分进行概述：

中控部分（主机）

• 数据采集与处理：通过独立按键接收用户输入的房间号，切换至对应的稻田环境监测数据。同时，虽然本部分未直接列出传感器输入，但假设其通过其他接口（如串口、I2C、SPI等）与从机通信，间接获取温湿度、烟雾浓度、土壤湿度、二氧化碳浓度等数据。
• 逻辑判断与控制：根据接收到的数据，进行逻辑判断，如判断稻田环境是否异常（如温湿度过高、烟雾浓度超标、土壤湿度不足等），并决定是否需要触发报警或向手机APP发送数据。
• 通信与指令发送：通过WiFi模块与手机APP通信，实现数据的实时传输和远程监控。同时，通过Zigbee模块与从机进行无线通信，接收从机发送的传感器数据，并发送控制指令（如调整继电器状态）。

输入部分（主机）

• 独立按键：用于切换不同的房间号（或稻田区域），以便用户选择并查看特定区域的监测数据。
• 供电电路：为整个主机系统提供稳定的直流电源，确保单片机、显示模块、通信模块等能够正常工作。

输出部分（主机）

• OLED显示模块：实时显示当前稻田环境的温湿度、烟雾浓度、土壤湿度、二氧化碳浓度和颜色信息，为用户提供直观的监测数据。
• WiFi模块：与手机APP建立无线连接，实现数据的实时传输和远程监控功能。
• Zigbee模块：与从机进行无线通信，接收从机发送的传感器数据，并发送控制指令。
• 蜂鸣器报警：当稻田环境异常（如温湿度过高、烟雾浓度超标等）时，触发蜂鸣器报警，提醒用户注意。

输入部分（从机）

• 颜色传感器：检测稻田中的颜色信息，可能用于判断稻叶的健康状况或生长阶段。
• 二氧化碳检测模块：检测稻田中的二氧化碳浓度，用于评估稻田的通风情况和植物的光合作用效率。
• 光敏电阻：检测稻田中的光照强度，用于评估光照条件对植物生长的影响。
• 温湿度传感器：检测稻田的温湿度信息，用于判断稻田环境是否适宜植物生长。
• 土壤湿度检测模块：检测稻田土壤的湿度信息，用于判断土壤是否需要灌溉。
• Zigbee模块：与主机进行无线通信，发送传感器数据并接收控制指令。
• 供电电路：为整个从机系统提供稳定的直流电源。

输出部分（从机）

• 继电器：根据主机的控制指令，控制稻田环境中的灌溉系统、通风设备等，实现对稻田环境的智能控制。例如，当土壤湿度不足时，主机可能发送指令开启灌溉系统；当稻田内二氧化碳浓度过高时，主机可能发送指令调整通风设备。