论文总字数：24390字

目 录

1绪论 1

1.1研究背景 1

1.2国内外研究现状 1

1.2.1 国外研究现状 1

1.2.2国内研究现状 2

1.3研究的目的及意义 3

2系统方案设计 3

2.1硬件的选择 3

2.1.1 单片机的选择 3

2.1.2 显示模块的选择 4

2.1.3 光照强度传感器的选择 5

2.1.4 温度传感器的选择 5

2.2关键元器件分析 6

2.2.1 STM32单片机 6

2.2.2 MS5611传感器 8

2.2.3BH1750传感器 9

2.2.4DHT11传感器 10

2.2.5 SSD1289显示屏 11

2.3系统硬件设计 11

2.3.1主控模块 12

2.3.2温度模块 12

2.3.3湿度模块 13

2.3.4光照强度模块 13

2.3.5显示模块 14

2.4 软件设计 15

3调试与检测 18

3.1系统硬件电路焊接 18

3.2系统硬件电路调试 18

3.3 调试结果 19

4总结 20

参考文献 20

致谢 22

附录 23

STM32FVI电路图 23

程序 24

表1 33

农业大棚环境监测系统设计

普布次仁

,china

Abstrat：With the improvement of people's living standard, the demand for clothing, food and shelter is getting higher and higher. The food requirements are higher than others. As the growth base of food cultivation, the environmental parameters, such as temperature, humidity, light intensity and so on, have great influence on the growth of the crops, so it is very necessary to monitor the environment of the agricultural greenhouse. In this paper, an environmental monitoring system for agricultural greenhouse is designed. The system is composed of single chip STM32, MS5611 sensor, BH1750 sensor, DHT11 sensor, SSD1289 display screen and so on. The system realizes the real-time collection of temperature and humidity and other environmental information, and has the functions of temperature control and warning. The system has the characteristics of high accuracy, small volume, simple and flexible, and so on, which can well meettherequirementsofenvironmentalmonitoringinagricultural greenhouse.

Keywords:Agricultural greenhouse; environmental monitoring; MCU STM32; sensor; motor

1 绪论

1.1研究背景

农业是国家经济的支柱。作为世界上最大也是最早的农耕为主的国家，农业文化在我国的建设和发展之中花卉这一场重要的作用。农业生产中最重要保障是良好的气候和生态环境，我国作为国土面积世界第二大的国家，国土辽阔，由于分布广泛，部分地区的气候和生态环境较差，限制了农业的发展。温室大棚对当今生活的影响越来越大。温室大棚技术的研究与开发是为了提升生产力，为农作物和植物提供舒适的环境。改革开放以来，我国的温室大棚产业发展迅速，特别是90年代以来。河南的蔬菜，花卉种植，政府对城市蔬菜产业的持续投入以及乡镇蔬菜温室产业被认为是21世纪最具活力的新兴产业之一。温室环境更有利于植物和作物的生长，避免环境因素对其生长发育的影响。在温室中，可以种植淡季作物，以提高农业增长的效率及其带来的经济效益。20世纪70年代，国外开始对温室技术进行研究，采用模拟显示仪表组合，对采集到的信息进行处理，然后发布指令进行控制和记录。分布式控制系统出现于20世纪80年代。一些国家现在已经实现了自动控制，并正在朝着更先进和更自动化的方法发展。

我们国家作为在世界上先进的农业大国，所积累的知识和经验是非常多的。随着社会的快速发展，从事工业方面的人越来越多，从事农业的人却越来越少，但人们对农业产品的需求却越来越高。所以原有的种植方式和体系满足不了社会发展速度，所以寻求新的方式和体系已成为了重中之重，在农业生产的应用中推广高新化的技术是大势所趋，而农业大棚技术能够满足以上的需要和要求，农业大棚环境检测系统主要的作用是调节温湿度，光强等作物生长所需要的外部环境物理因子。已达到最佳的农作物生长条件。该系统可以实时有效地收集农业大棚中的温湿度和光强等等的环境参数。应用于对农业大棚环境的实时监测。这些年来，我们国家在农业大棚环境的监测技术方面做了非常多的研究，并且在这方面也取得了不错的成就，但是由于研究的时间不太长，因此设备和技术在环境监测技术上不太发达，生产效率还不够，可以实现农业生产单位的年生产力、设备等方面的进口需要投资大。因此，农业温室环境监测仍有许多有待改进和完善的地方。单片机对温室环境的监测日益广泛，体积小，通用性强，性价比高。在自动监控系统中使用可以减少人员的劳动，提高生产效率。

1.2国内外研究现状

1.2.1 国外研究现状

外国温室控制技术在美国是最先进的，主要是由于其计算机技术的快速发展。以计算机为基础的温室环境控制技术在世界上大多数国家中处于领先地位，已经得到了高速发展。温室大棚的控制包括温度、温度、光照强度、气压、通风条件、保温屏、温度的调控和CO²度等。温室系统的应用，极大地促进了农业生产的发展，提高了工作效率，减少了劳动量，收获了更多更好的农产品。荷兰，以色列，美国，日本和韩国都具有异常发达的农业设施。这些年来伴随着计算机、自动控制和网络技术在农业大棚环境监测和控制管理中的应用，大棚技术的发展非常的快速，具有非常综合的环境监测系统和农业机械技术^[1]。荷兰在这些国家中有很高的水平，在世界上排名第一^[2]。荷兰的大型温室生产公司，它们不仅仅在结构，机械化，自动化和后期制造方面拥有高水平的设备和技术。此外，它也是计算机智能和温室环境控制的世界领先者^[3]。荷兰温室大棚的运作往往是金算计控制操作的。温室大棚的运作和灌溉与施肥融为一体的控制已经完全的自动化。其设施配套齐全，利用计算机收集各环节因素的数据，并在线自动处理数据分析。实现自主控制，实现温度，光照，湿度和气压的自动控制^[4]。在美国，温室的管理技术已被用于控制花卉和蔬菜的开花和成熟以满足市场对生产的需求^[5]。目前，以色列正在率先开发现代温室和高产农业。集成智能光控温室和配套监控系统软件平台处于世界领先水平。攻克了缺乏农业资源、气候和基本国情难题^[6]。

1.2.2国内研究现状

作为世界上最大也是最早的农耕为主的国家，中国的温室大棚技术起步的时间比起其他的国家起步较晚，在20世纪80年代我国积极吸收发达国家的温室大棚的控制技术，我国开始初步掌握了人工气候技术的室内计算机控制，仅限于光照，温度和湿度。单一的控制^[7]。在此之后，我国的农业大棚环境监测控制系统的技术开始迅速发展，在上个世纪80年代，中国借鉴出台的连栋温室大棚是由欧洲、美国、日本等发达国家发展起来的。在我们引进的技术中，当时我们只注重设备的引进，忽视了温室的管理技术和栽培技术^[8]。由于进口温室能耗高，许多公司已经停产或破产。二十世纪九十年代初，我国农业科学院农业气象研究所自主研制开发了温室大棚管理系统，中国农业工程研究设计院和北京工业大学对温室环境参数的监测进行了一些研究和分类^[9]。该系统中的PC机的作用只是一些简单的管理工作。这也可以说是我国的首次自主研制的系统，虽然整个系统的可靠性和经济性不高，小作物生长环境中的环境因子很低。但是它的意义很大。这样，中国的温室生产潜力远远大于国外工业化蔬菜生产的潜力。在90年代中后期开始，基于国外设备和技术的研究，中国自主研制的一些研究环境监测和控制系统^[10]。到90年代末，中国自主开发了一个集成的温室大棚环境监测控制系统，可以测量和控制实时光照、温湿度等环境参数^[11]。但在中国，虽然农业的发展和重要性不低，但农业现代化程度与其他国家相比较低。现代温室技术在中国的发展仅限于现代农业^[12]。

总体来说国内外温室大棚环境控制的发展过程可分为三个阶段：第一阶段有人工控制，第二阶段自动控制，第三阶段智能自主控制^[13]。

1.3研究的目的及意义

目的是提高在中国现代农业发展水平，提升现代农业的效率，为作物提供适宜的环境，使农业的发展要遵循社会发展和发展水平，我国的农业温室将会自动控制，并且会更先进，更自动化。它还可以提高中国农业现代化的科技水平。总的说来，它有四点意义。

剩余内容已隐藏，请支付后下载全文，论文总字数：24390字