1. 毕业设计(论文)主要目标:
由于当下生活节奏加快,很多珍贵的室内植物常常得不到人们的及时照顾,针对这个问题,本课题致力于设计出一种能够实现自动检测土壤墒情,智能分析墒情数据,实时显示墒情数据,自动移动浇水并远程观察的自动化的嵌入式系统。
本课题拟采用单片机作为主处理器,通过外接各种环境传感器来完成环境监测,采用单片机调制产生脉冲方波来控制步进电机转动,带动固定在支架上的喷水口到需要浇水位置,到达浇水位置后触发电磁继电器开关,打开喷水阀门,达到自动浇水目的。
2. 毕业设计(论文)主要内容:
本项目致力于设计出一种能够实现自动检测土壤墒情,智能分析墒情数据,实时显示墒情数据,自动移动浇水并远程观察的自动化的嵌入式系统。本系统由ST公司生产的STM32F4系列单片机作为主处理器,通过外接光敏传感器,温度传感器,土壤墒情传感器来完成监测部分,采用单片机调制产生PWM来控制步进电机驱动器;通过驱动器转换后的信号来控制步进电机转动带动固定在支架上的喷水口到需要浇水位置,到达浇水位置后触发电磁继电器开关,打开喷水阀门,最终达到浇水目的。单片机选用ST公司微处理器32系列,由于其集成度高,主频高,性能强,低功耗,低电压,具有很强的扩展性。它不仅保障的各个传感器协同工作,而且网络上具有很多研究资料,值得学习和借鉴。该单片机结构简单、易于携带、性能稳定、价格低廉等优点,能够准确、快速地完成预先编写的程序所规定的任务,可以实现智能化控制,因此十分适合本设计。根据植物光合作用和呼吸作用的特点,光照强的时候植物的光合作用强于呼吸作用,需要水与二氧化碳进行复杂的化学反应转化为碳水化合物,从而实现糖分的积累;在夜晚光照强度降低,植物进行只呼吸作用,将光合作用产生的糖分分解为水和二氧化碳,因此本文设置的光敏电阻来监测周围环境的光强度。在程序中设置一个光强的参数值,与光敏传感器检测到的值作比较。当检测值大于参数值时,说明在该光照条件下可以浇水。这时,温度传感器和土壤墒情传感器开始工作,当湿度检测值低于设定的湿度下限值时,则可以判断植物缺水,此时通过单片机内的中断服务程序触发浇水指令,驱动步进电机转动,带动浇水的喷头移动到需要浇水部位,进行浇水。随着浇水进行,土壤逐渐潮湿,湿度增大到达预先设定好的上限值的时候,停止浇水,运行复位电路,中断结束,等待下一次浇水中断任务。光强数据与土壤墒情数据可实时通过安装在单片机上的LCD触摸显示屏实时显示,并可以通过工作人员的手动触摸显示屏上的触摸按键手动浇水。这种浇水方式解放了人类的双手,不仅可用于家庭无人打理的花草,而且还可用于花卉生产企业的扩大化生产。
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3. 主要参考文献
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