基于物联网的智能盆栽系统的总体设计.doc

摘要：进入21世纪，科学技术开始迅速发展，社会日新月异，生活水平越来越高，大多数人每天经历着繁忙的工作，下班以后回到家中才可以得到很好的休息。这时，宽敞明亮的房间如果再有一些绿色植物的衬托，可以给生活添加一些生机。基于这种需求，智能盆栽系统随之出现。智能盆栽系统主要由通讯模块、传感器模块、云端网络以及手机APP开发等技术实现。智能盆栽的出现不仅让人们可以更加方便的管理自己的花草，还可以增加人对植物的了解，并对植物的成长有了更直观的了解。因此，本文在基于物联网的基础上，研究了一种智能盆栽树系统。

本次设计主要研究了基于物联网的智能盆栽系统的总体设计，设计了传感器模块的电路原理图。传感器模块主要由环境温湿度模块（DHT11）、土壤湿度模块和光照强度模块构成，传感器将收集到的环境信息以模拟信号的方式表达出来，然后经过计算上传到云端，最后发送到APP上显示。深入的了解通讯模块的ESP8266芯片，各个传感器的工作原理，工作要求范围以及正常工作环境。同时，深入学习机智云平台实现物联网的原理和实现方式，使用STM32底板以及Gokit3(S)的拓展板基于平台案例的二次开发。最后，根据设计要求，采用模块化软件设计方式，设置合理的配置入网方法，按键以及LED灯的使用，传感器子模块的驱动和设计。

关键词：串口通信，物联网，STM32，机智云

目录

摘要

Abstract

第一章 绪论-1

1.1 课题背景及意义-1

1.2 国内外研究发展现状-1

1.2.1 国外研究现状-1

1.2.2 国内研究现状-2

1.2.3 本文主要研究内容-3

第二章 智能盆栽系统的技术基础-4

2.1 STM32F103-4

2.2 ESP8266-4

2.3 传感器-5

2.3.1 温湿度传感器DHT11-5

2.3.2 电容式土壤湿度传感器-5

2.3.3 光敏电阻传感器-6

2.4 机智云平台-7

2.4.1 机智云界面-7

2.4.2 APP代码自动生成功能-8

第三章 基于物联网的“盆栽树”智能监控装置总体设计-9

3.1 系统总体方案设计-9

3.1.1 系统方案-9

3.2 系统硬件模块分析-10

3.2.1 Gokit3(S)拓展板分析-10

3.2.2 通讯模块硬件分析-12

3.2.3 温湿度模块分析-16

3.2.4 光照强度模块分析-18

3.2.5 土壤湿度模块分析-19

第四章 基于物联网的“盆栽树”智能监控装置软件设计-21

4.1 系统软件分析与设计-21

4.2 系统软件模块化设计-22

4.2.1 通讯模块-22

4.2.2 土壤湿度模块-23

4.2.3 环境温湿度模块-25

4.2.4 光强模块-25

4.3 模块子程序编译调试-26

4.3.1 定义产品功能-26

4.3.2 MCU开发-27

第五章 产品测试与调试-29

5.1 整体展示-29

5.2 系统调试-30

5.2.1 空气温湿度子系统调试-31

5.2.2 土壤湿度检测子系统调试-32

5.2.3 光照强度检测子系统调试-33

5.2.4 报警及设备工作测试-34

5.3 本章小结-36

总结与展望-37

参考文献-38

致谢-39

附录 模块程序-40