设计说明书
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摘 要
随着农业现代化进程的加速，农业对农田环境监测提出了更高的要求。传统农业监测方式存在时效性差、数据误差大等弊端，已无法适配现代农业智能化、精准化的发展需求。提升农业生产效率和产量，设计一款试验田信息监测系统迫在眉睫。
该系统以STM32F103C8T6 单片机为核心控制器，硬件设计采 Altium Designe完成电路设计与PCB布局，确保系统稳定性和可靠性。系统通过DHT11传感器采集温湿度数据，利用土壤湿度传感器监测土壤湿度，以及通过光照检测模块测量光照强度。当检测到的参数超出用户通过按键设置的阈值时，系统会通过声光报警模块发出警报。通过OLED显示模块实时显示监测数据，并通过WiFi模块将数据传输至手机端，实现远程参数设置和数据监控。软件开发基于Keil uVision5编程环境，实现数据采集、处理、显示与传输等功能。该系统不仅提高了农田环境监测的准确性和及时性，还为农业生产提供了智能化的管理手段，显著提升了农业生产效率和产量。
关键词：STM32F103C8T6；单片机；DHT11；WiFi；智能化管理
ABSTRACT
With the acceleration of agricultural modernization, agriculture has put forward higher requirements for monitoring farmland environment. Traditional agricultural monitoring methods have disadvantages such as poor timeliness and large data error, which can not meet the development needs of modern agriculture intelligence and precision. It is urgent to design an experimental field information monitoring system to improve agricultural production efficiency and yield.
The system is based on the STM32F103C8T6 microcontroller as the core controller, and the hardware design is completed using Altium Design for circuit design and PCB layout, ensuring system stability and reliability. The system collects temperature and humidity data through DHT11 sensors, monitors soil moisture using soil moisture sensors, and measures light intensity through a light detection module. When the detected parameters exceed the threshold set by the user through buttons, the system will issue an alarm through the sound and light alarm module. Real time monitoring data is displayed through OLED display module, and the data is transmitted to the mobile phone through WiFi module to achieve remote parameter setting and data monitoring. The software development is based on the Keil uVision5 programming environment to achieve functions such as data acquisition, processing, display, and transmission. This system not only improves the accuracy and timeliness of farmland environmental monitoring, but also provides intelligent management methods for agricultural production, significantly enhancing agricultural production efficiency and yield.
Keywords：STM32F103C8T6;singlechip;DHT11;WiFi;intelligent management
目 录
摘 要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国内研究现状
1.2.2 国外研究现状
1.3 论文的框架结构
第2章 系统总体方案设计
2.1 系统设计内容
2.2 系统总体设计
2.3 主要模块方案选择
2.3.1 主控模块方案选择
2.3.2 温湿度检测模块方案选择
2.3.3 土壤湿度检测模块方案选型
2.3.4 光照检测模块方案选择
2.3.5 按键模块方案选择
2.3.6 显示模块方案选择
2.3.7 异常报警模块
2.3.8 无线通信模块方案选择
2.4 本章小结
第3章 系统硬件设计
3.1 主控模块电路设计
3.1.1 STM32F103C8T6单片机简介
3.1.2 单片机最小系统
3.2 温湿度监测模块电路设计
3.3 土壤湿度监测模块电路设计
3.4 光照强度监测模块电路设计
3.5 按键模块电路设计
3.6 显示模块电路设计
3.7 声光报警模块电路设计
3.8 WiFi模块电路设计
3.9 整体硬件电路设计
3.10 本章小结
第4章 系统软件设计
4.1 系统主程序流程设计
4.2 温湿度监测程序设计
4.3 土壤湿度子流程设计
4.4 光照强度子流程设计
4.5 显示子流程设计
4.6 WiFi模块子流程设计
4.7 云平台搭建
4.8 本章小结
第5章 实物制作与功能测试
5.1 实物制作
5.2 WiFi模块实物测试
5.3 温湿度测控实物测试
5.4 土壤湿度测控实物测试
5.5 光照强度测控实物测试
5.6 本章小结
结论
参考文献
致谢
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附录B 代码
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