2025【基于单片机的温室大棚环境参数智能调节系统设计10000字】.docx

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基于单片机的温室大棚环境参数智能调节系统设计

内容提要在当代社会不断向前发展的趋势下，我们的生活水平也在不断地提高。为了能更好地满足我们在生活上的需求，我们在农作物的种植过程中引入了温室大棚的种植方法。但是传统的温室大棚也有很多的缺点，其绝大多数的自动化程度都不是很高而且设备对环境的调控力度不强。为解决以上问题，我们设计了采用单片机控制的温室大棚系统,从而实现了对温室大棚中的各种环境因子的自主调控与实时控制。系统中利用了STM32F103ZET6作为中央处理器，对于温度的检测使用DS18B20这一型号的传感器，对于土壤湿度的检测使用XH-M214这一型号的传感器，对于光照强度的检测使用GY-302这一型号的传感器，对于二氧化碳浓度的检测使用SGP30这一型号的传感器，并将检测到的环境参数实时显示在TFTLCD屏幕上，利用风扇、水泵、LED灯实现对环境参数的自动调节。最后利用按键模块实现对不同农作物种植过程的选择。借助编程软件Keil实现对此控制系统的软件部分设计。本文设计的智能温室大棚具有低成本、自动化、科学化的优点，能很好满足农作物的种植需求。

关键词温室大棚STM32F103ZET6DS18B20XH-M214GY-302SGP30

目录

TOC\o1-3\h\z\u内容提要 I

第一章 绪论 1

1.1本课题研究的价值分析 1

1.2国外温室大棚智能化的发展程度 1

1.3智能温室大棚国内研究现状 2

1.4我国智能温室大棚发展中存在的问题 2

1.5智能温室大棚的发展趋势 2

1.6本篇各章节的概括 3

第二章 系统整体设计方案及元器件选型 4

2.1温室内部环境参数分析 4

2.2各项指标的测量范围 4

2.3系统整体设计 4

2.4温度传感器 5

2.5土壤湿度传感器 6

2.6光强度传感器 6

2.7CO2浓度传感器 7

2.8控制器 7

2.9屏幕 8

第三章 硬件设计 9

3.1数据采集部分 9

3.1.1温度测量电路 9

3.1.2光照强度检测电路 9

3.1.3土壤水分含量百分比检测电路 9

3.1.4CO2浓度检测电路 10

3.2参数显示电路 11

3.3按键切换电路 11

3.4环境参数调节电路 11

3.5单片机与外围电路整体设计 12

3.6电源电路 12

第四章 软件设计 13

4.1主体部分过程 13

4.2各部分功能实现过程 14

第五章 系统测试 16

5.1按键切换功能 16

5.2光照强度监测功能 16

5.3土壤湿度监测功能 17

5.4CO2浓度监测功能 17

第六章 总结与展望 18

参考文献 20

附录 21

绪论

1.1本课题研究的价值分析

世界人口79亿，中国人口14亿，人每天大概消耗一千两百千卡热量的食物，如果只是按季节种植明显不足，这就要求不但需要当季的农作物，而且也需要一些不适合在本季节自然环境下种植的农作物。而温室大棚这种种植方法恰恰就为不适合在本季节种植的农作物的生产带来了希望。而且不但是它能提供的农作物种类更加丰富，就连种植质量也会有一定程度上的提升。如果该年降水量较大，如果该年气温较低，甚至有一些恶劣天气，如冰雹等都会造成农业收成量的减少，这些都是不能人为控制的，但是对温室大棚这样的种植环境而言就好多了。在温室大棚中，每当某个环境因素的数值变得不在我们的预期范围之内时我们就可以借助各种工具来改变它们REF_Ref101871294\r\h[1]，特别是对那些不适合在本季节种植的农作物而言其优势俞显突出。传统的温室大棚已然跟不上时代的发展，因为其绝大多数的自动化程度都不是很高而且设备对环境的调控力度不强。对温室大棚中各环境因子的检测和调节也都是依靠人来解决，但是这样的话会产生很大的误差。所以采用一些像现代传感技术、控制技术这样的现代高新技术并且结合农业种植方面的知识REF_Ref101871373\r\h[2]，制作一种能够实时地检测环境数据并且能够自动调节的系统，让温室大棚的使用更加的方便可靠，让生产出的农作物的质量更高，这对我国农业发展很有价值。

1.2国外温室大棚智能化的发展程度

随着科学技术的不断发展，温室大棚环境监测领域的控制技术正在随着计算机技术的发展与应用逐步地优化。在这一领域发展较快的一些国家不断地改进农业生产中环境参数检测的