摘 要

本次设计的花卉智能浇水系统包括当前环境的温湿度的获取与测量、以此为依据进行浇水以及光照补偿三个主要部分。其中，系统环境的温湿度的检测和显示以DHT11芯片为核心，将测量到的温湿度值送入STM32，最后再将这个值显示在LCD液晶屏幕上。智能浇水部分设计为手动和自动两个部分：自动部分是将温湿度传感器检测到的温湿度值，与系统初始设定的温湿度边界值进行比较，当检测值低于边界值时，STM32利用信号打开继电器，也就是进行开始浇水操作，当检测值高于边界最大值时，STM32利用信号关闭继电器，也就是进行停止浇水操作；手动部分是由SIM900A模块通过短信发送指令控制电子阀的打开与关；当光敏电阻检测到光照强度不足时，发送指令给单片机来打开光照进行补光，也可以通过通过SIM900A模块通过短信发送指令。本系统设计简单、性能优良，具有一定的实用性。

关键字：STM32 DHT11 光敏电阻 SIM900A

Design of Remote Intelligent Flower Cultivation System Based on Single Chip Microcomputer

ABSTRACT

The flower intelligent watering system designed this time includes the acquisition and measurement of the temperature and humidity of the current environment, and the main parts of watering and illumination compensation based on this. Among them, the temperature and humidity detection and display of the system environment is based on the DHT11 chip, and the measured temperature and humidity values ​​are sent to the STM32, and finally this value is displayed on the LCD liquid crystal screen. The intelligent watering part is designed as two parts: manual and automatic: the automatic part is the temperature and humidity value detected by the temperature and humidity sensor, compared with the initial temperature and humidity boundary value of the system. When the detected value is lower than the boundary value, STM32 The signal is used to open the relay, that is, to start the watering operation. When the detected value is higher than the boundary maximum value, the STM32 uses the signal to turn off the relay, that is, to stop the watering operation; the manual part is controlled by the SIM900A module to send the electronic valve through the short message. When the photoresistor detects that the light intensity is insufficient, the command is sent to the MCU to turn on the light to fill the light, and the command can be sent through the SMS through the SIM900A module. The system has simple design, excellent performance and certain practicability.

Key Words: STM32 DHT11 Photoresistance SIM900A

目 录

摘要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1 智能花盆的背景 1

1.2 现有技术分析 1

1.3 智能花盆系统设计 2

1.4 论文的内容安排 3

第二章 主要模块选择分析 4

2.1 主控模块选择 4

2.2 显示模块选择 4

2.3 通信模块选择 5

第三章 系统硬件电路设计 6

3.1系统硬件电路框图 6

3.2 系统硬件模块介绍 6

3.2.1 STM32单片机核心电路 6

3.2.2 LCD1602液晶显示模块 8

3.2.3 高亮LED灯补光电路 9

3.2.4 LED信号指示灯电路 10

3.2.5 DHT11温湿度传感器电路模块 10

3.2.6 5V继电器控制电路 12

3.2.7 光敏电阻传感器模块 13

3.2.8 GSM通信模块电路 13

第四章 系统软件设计 15

4.1 系统开发环境 15

4.2 程序总流程图 15

4.3 程序初始化函数 16

4.3.1 系统时钟初始化 16

4.3.2 延时函数的初始化 16

4.3.3 串口的初始化 16

4.3.4 定时器初始化 17

4.4 相应模块数据的写入与获取 17

4.4.1 DHT11温湿度传感器模块 17

4.4.2 LCD1602液晶显示模块的控制 20

4.4.3 继电器电路以及补光电路的控制 21

4.4.4 GMDZ光敏电阻传感器控制 22

4.5 GSM模块短信通信的实现 23

4.5.1 AT命令介绍 23

4.5.2 读取短信方式 23

4.5.3 GSM短信处理过程 24

第五章 系统调试与分析 29

5.1 系统总体调试 29

5.2 主要模块调试 29

5.2.1 温湿度传感器模块调试 29

5.2.2 GSM通信模块调试 30

第六章 总结与展望 32

6.1 对于本设计的总结 32

6.2 展望 33

参考文献 34

致谢 36

绪论

智能花盆的背景

在当代，在家里培育植被不仅可以使生活充满情趣，让人心旷神怡。此外，绿色植被还可以净化空气环境，空气中的二氧化碳会被光合作用吸收，花卉盆栽还能在一定程度上吸收空气中的有害物质，因此，大多数的居民都会在家中养殖盆栽。

培养一株盆栽的关键，在于盆栽能否得到及时的浇灌。浇灌植物时，选择合适的浇水量的是十分重要的，因为这个物理条件会对植物产生直接影响。缺水或含水量过高将会导致植物干燥或腐烂。可是，人们在生活中不一定一直有时间来照顾盆栽，他们往往会因为各种原因不能待在家中及时浇水。跟据统计，植被死亡原因90%以上是因为浇水量不能达到正常值；辛苦培养一段时间的植被,只是因为一个小小的不合理举动就失去了生机。为了解决这个问题，目前市面上是存在一些种类的自动浇水器的，但是这些机器大部分购买费用昂贵，而且绝大部分品牌只能手动设定浇水时间，即到时间就浇一次水，浇水量还是固定的，不能有效地针对于各种不同种类的植被，因此也不能有效地解决浇水问题。所以，根据以上种种情况，我想设计一种集温湿度检测，自动给盆栽浇水浇水以及能自动补光于一体的智能花卉培育系统。同时可以让人们可以远程通过手机来控制该浇水系统，让植被在无人照料的情况下也能正常成长。

现有技术分析

微喷，俗称雾滴喷灌，是国内外在滴灌与喷灌技术基础上，研究出来的一种新型的浇水手段。由于微喷中的雾滴十分的小，因此它不仅十分地节约用水，而且适用性十分的强，适用于各种不同类型的植被。微喷利用管道系统和低压水泵输水，整个过程在低压的控制下，水流经过特殊研制的雾状喷头被输送至空中，最后形成十分微小的水滴，可以全面覆盖在植被的枝叶上，因此极大的提高了浇水效率。这项技术不仅可以调节湿度，增加空气中的水分，还能调节小气候，一举两得。微喷系统的特点是出水压力小，用水量少，因此适用于一些生长条件苛刻的，种植密度又大的植被。市面上的自动浇水器将微喷系统的长处加以合理地改进，使其适用于家庭植被的培养中，从而达到适当适量地给盆栽浇水的要求。

许多年前，各种不同型号的自动浇水器就开始在国外普及，我国使用的花卉浇水器大多采用进口，质量虽然上乘但是价格偏高，不太适用于国内的情况。玻璃材质的浇水器在国内使用普遍。这种类型的机器多数在山西和东南沿海一带生产，价格相对偏低，但具体功能远远没有智能化的电子浇水器好。伴随着我国居民生活质量的不断提高，家庭养的盆栽植被越来越受到欢迎，这种需求和市场潜力是无比巨大的，因此设计一种新型的电子浇花器变得十分重要。

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