面向智能农业的花卉种植土壤环境监测系统.zip

摘要:对农作物生长环境参数进行监测，并结合作物生长发育规律对生长环境进行实时控制能达到农作物优质、高产、高效栽培目的。在花卉种植问题中，土壤环境与花卉的生长、发育、能量交换密切相关。因此，设计一套面向智能农业的花卉种植土壤环境监测系统具有实际意义。

本次设计的面向智能农业的花卉种植土壤环境监测系统包括土壤湿度监测与环境光照监测、数据显示、蓝牙通信以及安卓手机APP，实现将花卉种植土壤环境监控数据通过STM32主控芯片处理运算，并实现本地化显示屏显示和手机移动端显示。此系统涉及的硬件包括土壤湿度传感器、光敏电阻、无线蓝牙串口透传模块、OLED显示屏和STM32单片机。通过原理图设计和PCB设计完成了系统硬件设计，利用Keil4软件完成嵌入式软件开发，利用App Inventor在线开发环境完成了APP软件设计，最终完成了系统制作。经过测试，测得土壤湿度传感器输出电压为25mV～80mV、光照传感器输出电压为15mV～80mV，并且蓝牙模块工作正常、手机app显示正常，实现了设计功能。

关键词：STM32单片机；土壤湿度传感器；光敏电阻；蓝牙模块；手机APP

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 选题的目的和意义-1

1.2 背景及国内外发展现象-1

1.3 研究内容-2

2 方案设计-4

2.1 引言-4

2.2 系统结构设计-4

2.3 主控制器-4

2.3.1 STM32最小系统-5

2.3.2 引脚分配-6

2.3.3 通用同步异步收发器(USART)-6

2.4 土壤湿度监测模块-7

2.4.1 引脚分配-8

2.5 环境光照监测模块-8

2.5.1 工作原理-9

2.5.1 应用电路-9

2.6 硬件显示模块-10

2.6.1 特性参数-11

2.6.2 引脚分配-11

2.7 蓝牙通信模块-11

2.7.1 特性参数-12

2.7.2 引脚分配-12

2.7.3 指示灯闪烁说明-12

2.8 智能手机APP开发环境-12

2.8.1 开发环境介绍-13

2.8.2 APP Inventert界面介绍-14

2.9 本章小结-15

3 硬件设计-17

3.1 引言-17

3.2 系统硬件设计-17

3.3 主控制模块-18

3.3.1 原理图设计-18

3.3.2 PCB设计-18

3.4 土壤湿度监测模块-19

3.4.1 电路设计-19

3.4.2 原理图设计-19

3.4.3 实物焊接设计-20

3.5 环境光照监测模块-20

3.5.1 电路设计-20

3.5.2 原理图设计-21

3.5.3 实物焊接设计-21

3.6 硬件显示模块-22

3.6.1 电路设计-22

3.6.2 原理图设计-22

3.6.3 实物焊接设计-23

3.7 蓝牙通信模块-23

3.7.1 电路设计-23

3.7.2 原理图设计-23

3.7.3 实物焊接设计-24

3.8 本章小结-24

4 软件设计-26

4.1 引言-26

4.2 系统软件设计-26

4.3 土壤湿度监测模块-28

4.4 环境光照监测模块-29

4.5 硬件显示模块-30

4.6 蓝牙通信模块-31

4.7 智能手机APP-31

4.7.1 APP界面编写-33

4.7.2 APP程序编写-33

4.8 本章小结-35

5 系统调试-36

5.1 引言-36

5.2 系统整体调试-36

5.3 土壤湿度监测模块-40

5.4 环境光照监测模块-41

5.5 硬件显示模块-42

5.6 蓝牙通信模块-43

5.7 智能手机APP-45

5.8 本章小结-49

结    论-50

参 考 文 献-51

致    谢-52