土壤参数远程无线监测系统设计

论文总字数：26679字

摘 要

土壤在整个生态系统中有着举足轻重的地位，将土壤的湿度、温度以及PH值等参数保持在正常范围内对农业生产、生态保护以及灾害防治等方面有着非常重要的作用，所以土壤参数监测技术一直是工程们研发的热门对象。随着科学技术的不断发展，传统的土壤监测技术正在逐渐被淘汰，新的土壤监测技术在检测土壤参数方面有了很大的提升，而且融合了新兴技术。现阶段我国农业生产方式正朝着机械化、高科技化发展。另外，灌溉农业也在我国西部地区蓬勃发展。综上所述，土壤参数监测技术的市场需求将会不断扩大，同时它也会朝着更加高科技化的方向发展。

本次课题设计的是一个基于STM32平台的土壤参数远程无线监测系统。该系统主要由主控模块、检测模块、WiFi模块、报警模块以及自动浇水模块组成。其中检测模块包括温度检测和湿度检测两个部分，其实现了系统最基础的功能——检测土壤的温度与湿度。除此之外，系统可通过WiFi模块与手机端进行连接，可实现远程数据传输和远程操控。通过测试结果显示，本课题设计的土壤参数远程无线监测系统具有成本低、性能强劲、准确性高以及抗干扰性强等优点。

关键词：温度；湿度；远程；监测；土壤参数

Design of Remote Wireless Monitoring System for Soil Parameters

Abstract

Soil plays an important role in the entire ecosystem. Keep in mind the values of soil humidity, temperature, normal, pH among the very important roles in agricultural production, the protection of the natural environment and the prevention of disasters. Therefore, the research and development of technology in the sun, and the damage is equal in size, there have been great unrest. With the constant progress of science and technology, culture, with only advanced technology, is gradually being eliminated. Tomorrow this new technology is a good ground for patrons solidly in Lugayn's public swimming pools and we have integrated emerging techniques.At present, China's agricultural production methods are developing towards mechanization and high technology. In addition, irrigated agriculture is also booming in western China. In summary, the market demand for soil parameter monitoring technology will continue to expand, and at the same time it will develop in the direction of more high-tech.

The project has developed a wireless field tracking system based on the STM32 platform. The system consists mainly of a basic control unit, a detection unit, a WiFi unit, an alarm unit and an automatic irrigation unit. The identification unit has two components: heat detection and moisture absorption. They perform the basic functions of the system and determine the temperature and humidity of the surface. It can be connected to a mobile phone via a WiFi unit that allows data transmission and remote control. The results of the experiments show that the terrestrial wireless monitoring system developed by this study has the advantages of low cost, reliable performance, high accuracy and variable interference.

Keywords: Temperature, Humidity, Remote, Monitoring, Soil Parameters

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪 论 1

1.1 选题的背景与意义 1

1.2 国内外研究现状 1

1.3 本课题的目标与任务 2

1.4课题关键问题及难点 2

1.4.1 关键问题 2

1.4.2 难点 2

第二章 方案研究与设计 3

2.1系统需求分析 3

2.2系统的总体方案和功能 3

2.2.1系统组成及功能 3

2.2.2系统的硬件结构 3

第三章 系统的硬件设计 5

3.1 选材要求 5

3.2 主控模块设计 5

3.3 检测模块设计 6

3.3.1 土壤湿度传感器模块设计 6

3.3.2 土壤温度传感器模块设计 7

3.4 WiFi模块设计 7

3.5 显示模块设计 8

3.6 自动浇水模块设计 9

第四章 系统的软件设计 10

4.1 主程序软件设计 10

4.2 检测模块软件设计 10

4.3 报警模块软件设计 11

4.4 浇水模块软件设计 11

4.5 WiFi模块软件设计 12

第五章 系统调试与结果分析 13

5.1 系统调试 13

5.1.1 系统硬件调试 13

5.1.2 系统软件调试 13

5.2 主要模块结果分析 13

5.2.1 检测模块结果分析 13

5.2.2 报警模块结果分析 15

5.2.3 WiFi模块结果分析 16

5.2.4 自动浇水模块结果分析 16

5.3 系统整体结果分析 17

第六章 总结与展望 18

致 谢 19

参考文献 20

附 录 21

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