家用智能蔬菜种植系统设计作者：付于 林智慧来源：《电脑知识与技术》2021年第32期 摘要：设计以STM32单片机作为核心控制器，外围结合了温湿度传感模块、光照传感 模块、报警模块、电源模块、执行模块、显示模块等。当系统启动时，温湿度传感器和光照强度传感器会持续检测蔬菜种植柜中的环境数据，当检测值不满足预设值时，系统会对当前的温湿度和光照强度进行补偿，一旦检测数据满足预设值时，系统会停止补偿，继续检测。经测试，该家用智能蔬菜种植系统运行稳定，性能良好，具有操作方便、成本低、占地小等优点。 关键词：蔬菜种植系统;STM32;传感器
中图分类号：TP3 文献标识码：A
文章编号：1009-3044（2021）32-0111-02
随着人们生活水平的提高，人们对于食品安全和休闲娱乐的需求越加明显，特别是一些城市居民，在使用智能蔬菜种植系统时，不仅能够收获新鲜的蔬菜，还可以丰富自己的日常生活。市面上所售的蔬菜种植架结构简单，功能单一，对种植环境和使用人员具有较高要求，很大程度上限制了室内蔬菜种植的发展。本文所研究的家用智能蔬菜种植系统将降低城市用户对于蔬菜种植的技术及环境条件，通过采集的数据对蔬菜生长进行自动控制，
全程无须干预，方便种植。该系统对用户基本无种植经验要求，其种植简单，具有观赏性、娱乐性、重视用户体验，是解决城市居民对生态蔬菜需求的一种新途径。
众所周知，当蔬菜所处的环境温度、湿度和光照强度过高或者过低时，都会影响蔬菜的生长和发育，由于环境不适宜而引起蔬菜发黄、干枯、坏根是室内种植蔬菜最容易出现的问题，进而影响到蔬菜的外观，使种植者对于室内种植蔬菜丧失兴趣。由于城市居民大多数是没有蔬菜种植经验的，在室内环境中种植土壤较浅，水分较容易流失，且在室内光照、通风和温湿度都不太适宜蔬菜生长。所以，一种智能蔬菜种植系统的研究和设计可以降低城市居民在室内种植蔬菜的难度，以此满足人们在室内种植蔬菜的美好愿望。
1 总体方案设计
将种植架置于室内合适的地方，播种蔬菜种子或者幼苗，同时启动智能种植系统开始工作。种植系统上的光照传感器实时采集光照数据，并将数据传输到控制系统中，控制系统会根据事先输入的该品种蔬菜适宜生长的光照参数来检测当前光照强度是否合适，一旦强度低于预设值，就启动光照强度补偿功能，将光照强度调整到适宜生长的强度范围。同理，系统上的温湿度传感器实时检测环境的温度及湿度，并将数据传输到控制系统。当温
度偏低时，控制系统会根据事先输入其中的该类蔬菜生长数据来控制增温装置进行增温，使温度达到最适宜温度;当温度偏高时，控制系统会控制降温装置进行降温。湿度不达标时，系统就会启动雾化系统，将土壤湿度补充到最适宜生长的湿度。系统的结构框图如图1所示。其中执行模块包括降温、加湿等装置。
2系统硬件设计
2.1控制模块
本设计采用的核心控制器是STM32F103C8T6单片机，该单片机基于超低功耗的ARM Cortex-M3 处理器内核，整体增强了技术性和功能性，它是一款工作性能比较好、使用成本比较低、功耗比较小的一种嵌入式应用芯片。其内部主要包含了片上集成64KB的Flash存储器和20KB的SRAM存储器，同时还具有非常丰富的片内外设，如看门狗、定时/计数器、I/O口、DMA控制器、模数转换器、串口等。控制模块原理图如图2所示。
2.2温湿度检测模块
本系统采用的温湿度传感器是DHT11数字温度传感器，它不仅可以把温度信号直接转
换成数字信号交由单片机控制器进行分析和处理，而且采用的是单线接口。其中最突出的特点是：可以直接将温湿度信号转换成数字信号进行传输。该传感器在测量的准确度、转换时间、传输速度中都比传统的温湿度传感器有明显优势。同时，该传感器可以更准确地解决各种情况下出现的误差，使温湿度传感器在可靠性和安全性方面表现优良。DHT11传感器的特点是可以采用一根單线进行信号传输，无须外围元件;可以实现多个测温点;测温范围为0-225摄氏度;测量的数据值可以再次进行编程。当温湿度达到预设值的时候，就会进行报警处理。其电路图如图3所示。
家用智能控制系统
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议