基于STM32的智慧农业系统设计.docx

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基于STM32的智慧农业系统设计

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刘志军

摘要：要想进一步提升我国农业的智能化水平，相关工作人员应当设计一款能够进行远程控制的智能化农业系统。并且能够以STM32为主要的农业系统控制核心，以温湿度以及系统的具体光照强度数据为主要的采集模板，以调节系统设备装置以及LCD的液晶显示器为主要基础，并且加GSM的通信模块为辅助，再加上指纹的验证以及语音的播报等模块，充分实现对农业的温室大棚环境进行检测调节，并且实现对工作人员信息的智能化管理。

关键词：STM32;智慧农业;系统设计

：TP311：A

：1009-3044（2020）13-0255-02

很多智能化的系统都能够运用到我国人民的日常生活中，农业的智能化就是一个新兴的智能产业，并且其最主要也是最关键的环节就是有效的提升我国农作物的培养质量以及培养效率，在此基础上能够有效地利用农作物的生长时期，并对温室环境进行充分的检测以及合理的调节。在我国当前市面上出现了很多能够有效帮助农作物提升培育效率的智能化机器，但是大多机器都没有将自动的处理、对周围环境的检测以及远程操控等主要因素有效地结合起来，只能够进行较为简单的系统功能。

1智慧农业系统的方案设计

基于STM32的智慧农业系统主要采用的是嵌入式的芯片为主要核心材料，农业系统的主要整体化框架如图一所示。整体化框架内主要包含了保证农业信息安全的系统，对农作物所处周围环境的有效检测以及对环境进行有效调节的系统，还有农作物的保护性报警系统、利用WIFI无线设备来进行远程操控的控制化系统以及电源开关系统。

此图中含有对农民或者相关研究人员的指纹识别系统，能够更好地保护农作物的生长以及农业的研究成果，还有与GSM模块相关的信息化安全管理系统;还有测量农作物周围环境的温湿度以及对周围光照进行有效采集的系统模块，对农作物环境进行排风以及加热电阻、水泵的系统调节装置所构成的对周围环境监测与调节的系统;方便农民或者农业研究人员的语音模块以及GSM模块共同构成的报警系统;WIFI以及农业系统上位机构所构成的远程操作系统。这些农业系统中的各个模块与智能化的嵌入式芯片能够利用系统程序的编写实现互相之间的通信，远程操作能够运用无线传感网络并采用高效率的ZigBee拓扑网络来进行有效通信，构成智慧农业系统所用的主要功能。

2智慧农业系统的硬件电路设计

2.1信息安全系统的设计

关于智慧农业系统的硬件电路设计过程中应当是由R305指纹识别的模块以及GSM模块共同构成的，农业工作人员可以通过具体的指纹识别系统来对农业员工进行实际的考勤工作，农业考勤管理人员可以提前组织各个农业员工有效的录入自己的指紋信息并进行首次验证。并且如果要启动智能化的农业系统或者进入到智能化的农业数据中心也应当实行指纹验证操作，当指纹在验证过程中多次出现错误，GSM就会及时地向指纹识别系统的管理人员打好报告，并且及时的处理相关问题操作。

2.2农业系统大棚内的环境检测和相关调节系统

对于检测的土壤温湿度具体数值以及环境的光照强度数值都会被传送到相关控制器进行有效处理，并且控制器能够根据农作物的不同种类来设定具体的农作物生长环境温湿度以及光照的阈值。如果相关检测系统采取到的数值并不在预定的范围之内就应当调节本装置，进行不同超限情况的具体处理。例如可以通过智慧农业系统设计出的通风装置进行有效的降温，通过加热的电阻来提升农作物周围的环境温度，借助系统的水泵装置对农作物赖以生长的土壤进行充分灌溉，一直到农作物周围环境的温湿度数值回到规定范围之内，将调节系统有效的关闭。

2.3农业系统设计的报警系统

该部分的语音播报板块有着集成度较高并且基于录放功能的高性能，能够为农业系统实现多段录音，并且这个播报板块的采样率能够在一定范围内充分的进行调整，其芯片内自带着对于播报板块的数据存储功能，能够合理地实现较高质量的音质效果以及断电的存储功能。如果农业系统并不能够将采集到的温湿度与光照强度在规定范围内启动语音报警装置，应当及时的提醒农业设计工作人员。

同时GSM模块应当给相关工作人员设置的电话号码及时的发送通知的讯息。在设计智慧农业系统过程中GSM网络使用的是有关GA6的通信模块，能够为工作人员提供相应的短信操作，还能够让他们进行电话的拨通以及彩信的发送，并且支持四个通信频段。这个通信模块有着较为稳定的工作性能，在通信过程中有着高质量的信号，是通过串口与单片机的串口进行相互连接的。

2.4智慧农业系统中的摄像头装置

在设计智慧农业系统过程中，相关设计人员合理的使用了两个摄像头来进行多方位较为全面的监测系统，能够将农业大棚内的实际状况进行有效的记录，通过查看摄像头装置捕捉到的大棚具体画面，应当通过无线装置来运用无线网络合理地将画面经一定程度上的处理后，传送到远端的相关屏幕中，进而实现对