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编号：
CJ-32-2022-057
设计简介：
本设计是智能花卉浇水系统的设计与实现，主要实现以下功能：
1、检测土壤湿度，湿度低于阈值水泵自动浇水，高于阈值自动停止；
2、检测温度，温度低于阈值自动加热，高于阈值，自动制冷；
3、手动模式，可以按键和语音控制浇水和停止，开始浇水时，浇水一定时长后停止浇水，浇水时长可以按键设置；
4、按键可以设定温度，湿度，时长；
5、通过WiFi连接云平台，可以传输数据，并且可以远程控制以及设置阈值。
标签：STM32、OLED、WIFI、温度检测、土壤湿度、继电器
题目扩展：智能浇灌系统，智能花园浇灌系统
智能花卉浇水系统的设计与实现：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：
中控部分概述：
中控部分是整个智能花卉浇水系统的核心，采用了STM32单片机作为主控制器。它的主要功能是接收来自输入部分的各种传感器数据，如语音识别指令、空气温度、土壤湿度等，并在内部进行数据处理和逻辑判断。根据处理结果，中控部分会向输出部分发送相应的控制信号，以实现系统的智能化控制。STM32单片机的强大计算能力和丰富的接口资源，使得整个系统能够高效、稳定地运行。
输入部分概述：
- SNR9816语音识别模块：该模块能够识别特定的语音指令，如“浇水”或“停止浇水”，并将指令转换为电信号发送给中控部分。这为用户提供了便捷的操作方式，无需手动操作即可控制浇水系统。
- DS18B20温度检测模块：该模块用于实时检测当前空气的温度，并将温度数据发送给中控部分。这对于实现系统的温度控制功能至关重要。
- 土壤检测模块：该模块通过检测花卉土壤中的湿度，将土壤湿度数据发送给中控部分。中控部分根据土壤湿度数据判断是否需要对花卉进行浇水。
- 独立按键：提供手动控制功能，用户可以通过按键直接输入控制指令，如启动或停止浇水等。
- 供电电路模块：为整个系统提供稳定的电源供应，确保所有模块能够正常工作。
输出部分概述：
- WIFI模块：该模块用于将当前土壤湿度数据发送至用户的手机，使用户能够远程了解花卉的生长环境，并随时调整浇水策略。
- OLED显示模块：用于实时显示当前空气温湿度、土壤湿度以及浇水状态等信息，方便用户直观了解系统的工作状态。
- 加热继电器：当温度低于预设的最小值时，中控部分通过控制加热继电器启动加热设备，以保持适宜的生长温度。
- 制冷继电器：当温度高于预设的最大值时，中控部分通过控制制冷继电器启动制冷设备，以降低环境温度。
- 控制水泵继电器：根据土壤湿度数据和用户指令，中控部分通过控制水泵继电器启动或停止水泵，实现对花卉的自动浇水功能。
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
首先将电路焊接在集成板上，共有以下部分，第一部分是电源模块，将电源插座、电源开关、10k电阻和一个指示灯依次焊接，焊接好之后插入电源，指示灯点亮，电源模块测试正常。第二部分是显示模块，排针焊接好后，将OLED12864显示屏插入排针。第三部分是单片机模块，本次课题使用的是STM32F103C8T6单片机。第四部分是独立按键模块。第五部分为温度传感器，第六部分为声控模块，第七部分为继电器，第八部分为土壤湿度传感器，第九部分为WIFI模块。下图5-1为焊接完整实物图：
图5-1电路焊接总图
5.2 智能花卉浇水系统实物测试
如图5-2所示，下图为上电后，此时显示屏显示智能花卉浇水系统的基本情况。
图5-2智能花卉浇水系统实物图
5.3 温度测试
如图5-3所示，此设计中手指放置在温度传感器上，温度数值有所上升。
图5-3温度测试实物图
5.4WIFI测试
如图5-4所示，可通过WIFI模块连接云平台，通过微信小程序可查看与控制智能花卉浇水系统。
图5-4WIFI测试实物图
6 仿真调试
6.1仿真总体设计
如图5-5所示，仿真部分包含STM32F103C8T6最小系统板、OLED12864显示屏、温度传感器、独立按键、土壤湿度传感器、继电器、虚拟串口。
图5-5 智能花卉浇水系统仿真图
6.2按键设置阈值
如图5-6所示，此设计中通过按键设置湿度阈值。
图5-7 按键设置阈值仿真图
6.3温度测试
如图5-8所示，将温度调节到29℃，屏幕上显示29℃。
图5-8温度测试仿真图
设计说明书部分资料如下
设计摘要：
基于单片机的智能花卉浇水系统是一种创新的植物养护解决方案，旨在通过单片机技术实现对花卉植物的智能、自动化浇水管理。该系统结合了单片机控制模块、湿度检测模块、水泵控制模块、显示模块以及电源模块等关键组成部分，共同协作以实现高效、精准的浇水控制。
系统以单片机作为核心控制器，负责接收来自湿度检测模块的信号，该模块采用高精度土壤湿度传感器，实时监测土壤湿度并将数据发送给单片机。单片机根据预设的湿度阈值，通过水泵控制模块智能地控制水泵的开启和关闭，从而实现对花卉的自动浇水。同时，系统还配备了显示模块，用于实时显示土壤湿度、浇水状态以及其他相关信息，方便用户随时了解植物的生长情况。
该系统具有显著的智能化和自动化特点。它能够根据土壤湿度自动调节浇水量和浇水时间，确保植物得到适量的水分，避免了因浇水不足或过量而导致的植物枯萎问题。此外，系统还提供了用户交互界面，允许用户根据需求设置和调整相关参数，提高了系统的易用性和灵活性。
基于单片机的智能花卉浇水系统不仅适用于家庭园艺领域，还可广泛应用于植物园、温室等场所，为植物的生长提供可靠的保障。随着智能家居技术的不断发展，该系统具有广阔的应用前景和市场潜力。未来，我们将继续优化和完善系统功能，提高控制精度和智能化水平，以满足更多用户对高品质植物养护的需求。
关键词：STM32微控制器、温度采集模块、土壤湿度传感器、WIFI模块
字数：10000+
目录：
摘 要
ABSTRACT
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
2.5 温度检测方案的选择
3系统设计与分析
3.1 整体系统设计分析
3.2 主控电路设计
3.2.1 STM32F103C8T6单片机
3.2.2复位电路
3.3 液晶屏显示模块
3.4 DS18B20传感器检测温度模块
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 按键功能图
4.4显示函数流程设计
4.5处理函数流程设计
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2 智能花卉浇水系统实物测试
5.3 温度测试
5.4WIFI测试
6 仿真调试
6.1仿真总体设计
6.2按键设置阈值
6.3温度测试
结 论
参考文献
致 谢
