基于单片机的恒温恒湿绿色生态箱设计.docx

摘要:本次设计为一个恒温恒湿的绿色生态箱， 该生态箱能通过检测箱体内温度、湿度、二氧化碳、氧气、光照强度等各项数据， 实现不同植物的不同培养方式。该箱体积总共360L，使用STM32F103作为主控芯片可实时监测箱体内的温度、湿度、二氧化碳和氧气等各项参数，并实时显示在LCD液晶屏幕上。

本次设计主要对该恒温恒湿绿色生态箱的电路部分进行设计，了解STM32单片机的工作原理。该恒温恒湿绿色生态箱主要有以下几个方面，温度、湿度、二氧化碳、氧气、光照强度传感器的工作原理及数据读取，生态箱整体控制方案的设计，了解不同类型传感器的不同产家的优缺点，充分考虑主要矛盾，择优选取。设计时应充分考虑到经济性，工艺性、适用性，选取最优方案。

关键词 恒温恒湿；绿色；生态箱

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1设计任务书-1

1.1.1主要技术要求-1

1.1.2课题内容-1

1.2绿色生态箱的现状-1

1.3恒温恒湿绿色生态箱的发展方向-1

1.4 恒温恒湿绿色生态箱的应用范围-2

1.5 恒温恒湿绿色生态箱的工作原理-2

1.6 课题的研究方案-3

1.7 研究重点-3

2 系统设计-4

2.1 系统总体设计-4

2.2 STM32系列单片机介绍-4

2.3 DHT11温湿度一体化传感器介绍-5

2.3.1 DHT11传感器简述-5

2.3.2 模块优点-5

2.3.3 参数-6

2.3.4 单总线传送数据位定义-6

2.3.5 校验位数据定义-6

2.3.6 数据时序图-7

2.4 二氧化碳传感器MG811介绍-7

2.4.1 特点-7

2.4.2 工作原理-7

2.4.3 灵敏度特性-8

2.4.4 响应恢复特性-9

2.4.5 温湿度特性-9

2.4.6 电路图-10

2.5 氧气传感器ZE03-O2介绍-10

2.6  光照传感器BH-1750介绍-11

2.6.1 特点-12

2.6.2 最大额定参数-12

2.6.3 测量模式说明-13

2.7  叶绿素荧光测量仪MINI-PAM介绍-13

2.7.1 特点-13

2.7.2 主要技术参数-14

2.8  控制设备介绍-14

2.8.1 加热系统-15

2.8.2 通风系统-15

2.8.3 增湿系统-16

2.8.4 二氧化碳浓度调节系统-17

2.8.5 LED光照系统-18

3  硬件电路设计-20

3.1 主控电路设计-20

3.2 温湿度检测电路-21

3.3 二氧化碳、氧气检测电路-22

3.4 光照采集电路-23

3.5 显示电路-23

3.6 串口电路-24

3.7 加热丝电路-25

3.8 通风系统电路-25

3.9 二氧化碳浓度调节系统电路-26

3.10 增湿系统电路-26

3.11 LED光照调节系统电路-27

4 软件设计-27

4.1 软件设计综述-27

4.2 软件流程图-28

5 箱体设计-28

5.1 外壳设计-28

5.2 内部设计-29

总结-30

致谢-31

参考文献-32