溫室大棚智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2021-11-11 01:22
為解決傳統(tǒng)溫室大棚智能化水平低、人力作業(yè)、生產(chǎn)效率低等問題,設(shè)計(jì)一款溫室大棚智能控制系統(tǒng)。系統(tǒng)以單片機(jī)STM32F407ZGT6為控制核心,由傳感器模塊、無線傳輸模塊、外設(shè)驅(qū)動(dòng)模塊組成。傳感器模塊采集溫室大棚中的空氣溫濕度、CO2濃度、光照強(qiáng)度以及土壤濕度等信息,當(dāng)這些參數(shù)超出設(shè)定閾值時(shí),系統(tǒng)根據(jù)溫室內(nèi)植物生長環(huán)境要求驅(qū)動(dòng)相應(yīng)外設(shè)調(diào)節(jié)環(huán)境參數(shù),為植物生長提供最佳環(huán)境條件,用戶也可通過無線傳輸模塊獲取大棚環(huán)境數(shù)據(jù)并遠(yuǎn)程控制大棚內(nèi)相關(guān)設(shè)備工作。實(shí)驗(yàn)表明,該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對溫室大棚室內(nèi)各項(xiàng)環(huán)境參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控、準(zhǔn)確傳輸和有效調(diào)控,在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代智能化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有一定的應(yīng)用價(jià)值。
【文章來源】:機(jī)械研究與應(yīng)用. 2020,33(06)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
系統(tǒng)框圖
系統(tǒng)所采用的微控制器是STM32F407ZGT6單片機(jī),它使用了高性能的32位Cortex-M4內(nèi)核,最高頻率可達(dá)168Mhz,高達(dá)1MB Flash/192+4KB RAM,擁有140個(gè)具有中斷功能的I/O端口、17個(gè)定時(shí)器、15個(gè)通信接口、3個(gè)12位2.4MSPSADC、2個(gè)12位DA轉(zhuǎn)換器、CRC、RTC、真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器等,兩條APB總線的外設(shè),具有良好的性能。單片機(jī)是整個(gè)系統(tǒng)的控制核心,系統(tǒng)整體控制電路如圖2所示。2.2 DHT11溫濕度傳感器
DHT11是一款溫濕度數(shù)字傳感器,包括一個(gè)電阻式測濕元件和一個(gè)NTC測溫元件,內(nèi)部與一個(gè)8位單片機(jī)相連接[2]。DHT11濕度傳感器與單片機(jī)STM32F407ZGT6之間采用單總線通信,每次傳輸40bit數(shù)據(jù),DHT11的數(shù)據(jù)輸出為:8位濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit濕度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bit校驗(yàn)和,其中校驗(yàn)和數(shù)據(jù)為前四個(gè)字節(jié)相加,某次從DHT11讀到的數(shù)據(jù)如表1所列。DHT11的數(shù)據(jù)發(fā)送流程如圖3所示。DHT11測量電路如圖4所示。圖4 DHT11測量電路
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種基于YL-69溫濕度傳感器的自動(dòng)澆花系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 杜浩博,馬騰飛,卜文嘉,王凱,呂楊. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù). 2020(03)
[2]基于STM32的無線溫室大棚控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 王博,劉忠富,莊婧昱,吳學(xué)富. 電子測量技術(shù). 2017(06)
[3]Cambridge CMOS Sensors推出數(shù)字氣體傳感器CCS81[J]. 今日電子. 2015(12)
[4]DHT11數(shù)字式溫濕度傳感器的應(yīng)用性研究[J]. 韓丹翱,王菲. 電子設(shè)計(jì)工程. 2013(13)
本文編號:3488325
【文章來源】:機(jī)械研究與應(yīng)用. 2020,33(06)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
系統(tǒng)框圖
系統(tǒng)所采用的微控制器是STM32F407ZGT6單片機(jī),它使用了高性能的32位Cortex-M4內(nèi)核,最高頻率可達(dá)168Mhz,高達(dá)1MB Flash/192+4KB RAM,擁有140個(gè)具有中斷功能的I/O端口、17個(gè)定時(shí)器、15個(gè)通信接口、3個(gè)12位2.4MSPSADC、2個(gè)12位DA轉(zhuǎn)換器、CRC、RTC、真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器等,兩條APB總線的外設(shè),具有良好的性能。單片機(jī)是整個(gè)系統(tǒng)的控制核心,系統(tǒng)整體控制電路如圖2所示。2.2 DHT11溫濕度傳感器
DHT11是一款溫濕度數(shù)字傳感器,包括一個(gè)電阻式測濕元件和一個(gè)NTC測溫元件,內(nèi)部與一個(gè)8位單片機(jī)相連接[2]。DHT11濕度傳感器與單片機(jī)STM32F407ZGT6之間采用單總線通信,每次傳輸40bit數(shù)據(jù),DHT11的數(shù)據(jù)輸出為:8位濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit濕度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bit校驗(yàn)和,其中校驗(yàn)和數(shù)據(jù)為前四個(gè)字節(jié)相加,某次從DHT11讀到的數(shù)據(jù)如表1所列。DHT11的數(shù)據(jù)發(fā)送流程如圖3所示。DHT11測量電路如圖4所示。圖4 DHT11測量電路
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種基于YL-69溫濕度傳感器的自動(dòng)澆花系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 杜浩博,馬騰飛,卜文嘉,王凱,呂楊. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù). 2020(03)
[2]基于STM32的無線溫室大棚控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 王博,劉忠富,莊婧昱,吳學(xué)富. 電子測量技術(shù). 2017(06)
[3]Cambridge CMOS Sensors推出數(shù)字氣體傳感器CCS81[J]. 今日電子. 2015(12)
[4]DHT11數(shù)字式溫濕度傳感器的應(yīng)用性研究[J]. 韓丹翱,王菲. 電子設(shè)計(jì)工程. 2013(13)
本文編號:3488325
本文鏈接:http://sikaile.net/nykjlw/yylw/3488325.html
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