农业物联网中小型气象站的设计.doc

摘要:农业物联网中，气象条件起着至关重要的作用，所以气象监测在农业物联网中是不可或缺的一部分。为此，许多人研究应用于农业领域的气象站。本次设计的这款小型气象站也是为了能够满足智慧农业中的关于气象的一些要求。本次设计是以STM32系列芯片为核心处理器，设计中采用了风速传感器模块对风速进行实时采集，采用DHT11传感器模块对空气温湿度进行实时采集，采用光敏电阻电路模块来采集光照强度，然后将采集到的这些气象信息在系统自身配置的液晶屏上同步显示，最后再通过GSM/GPRS/GPS模块对这些气象信息进行远程传输，最终以短信的形式将数据传到用户手机，以便达到实时监测的效果。该系统按照模块的方法进行设计，分为风速采集模块、温湿度采集模块、光照强度采集模块、显示模块、电源模块以及GSM/GPRS/GPS传输模块。在软件设计中，同样按照各模块进行软件设计，最后进行了程序的汇总。经过调试最终该系统可以实现在液晶屏上显示风速、温湿度以及光照强度这些信息，同时可以将这些信息通过GSM/GPRS/GPS模块以短信的方式传到手机。

关键词：小型气象站；STM32；DHT11；GPRS

目录

摘要

Abstract

1-绪论-1

1.1 设计背景及意义-1

1.2 国内外发展现状-1

1.2.1 国内发展现状-1

1.2.2 国外发展现状-2

2-系统方案分析-3

2.1 系统工作内容-3

2.1.1 设计任务-3

2.1.2 设计思路-3

2.2 系统方案的分析-4

2.2.1 方案一-4

2.2.2 方案二-4

2.2.3 方案三-4

2.2.4 最佳方案-4

3-系统硬件分析-6

3.1 系统硬件总体设计-6

3.2 系统各部分分析-6

3.2.1 STM32F103C8T6芯片介绍-6

3.2.2 STM32F103C8T6主控电路-7

3.2.3 LCD1602液晶显示模块-8

3.2.4 电源模块-10

3.2.5 温湿度传感器模块-11

3.2.6 光照模块-12

3.2.7 风速传感器模块-12

3.2.8 GPRS传输模块-13

3.2.9 A7 GSM/GPRS/GPS模块介绍-13

3.2.10 GPRS通信电路-14

4-系统软件分析-16

4.1 风速采集程序设计-17

4.2 温湿度采集程序设计-18

4.2.1 DHT11的时序设置-18

4.2.2 温湿度的工作原理-19

4.3 光照强度采集程序设计-20

4.4 液晶显示程序设计-21

4.5 通信程序设计-22

5-系统调试-24

5.1 调试时遇到的问题以及解决方案-24

5.2 系统功能调试-24

结    论-27

参考文献-28

附录A 系统模块原理图-29

附录B 部分代码-30

致    谢-35