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基于STM32的智能抽水灌溉系统设计（蓝牙版）

news 2025/7/15 7:20:21

✌️✌️大家好，这里是5132单片机毕设设计项目分享，今天给大家分享的是基于《基于STM32的智能抽水灌溉系统设计》。

1、系统功能

2.1、硬件清单

2.2、功能介绍

2.3、控制模式

2、演示视频和实物

3、系统设计框图

4、软件设计流程图

5、原理图

6、主程序

7、总结

1、系统功能

2.1、硬件清单

STM32F103C8T6 最小核心控制板 + 继电器 + 风扇模块 + 0.96 寸 OLED 显示屏 + 蜂鸣器 + 土壤湿度传感器 + DHT11 温湿度传感器 + 蓝牙模块 + 4 个按键

2.2、功能介绍

（1）STM32F103C8T6 最小核心控制板：作为系统核心，负责协调和控制各硬件模块运行，处理传感器数据并执行相应控制逻辑。
（2）继电器：控制水泵的启停，当系统触发水泵开启条件时，通过继电器接通水泵电路。
（3）风扇模块：在自动模式下，当环境温度大于设定阈值时自动启动，用于散热或调节环境温度；手动模式下可通过按键直接控制。
（4）0.96 寸 OLED 显示屏：实时显示土壤湿度、环境温度湿度等传感器数据，以及系统当前工作模式（手动 / 自动）和各阈值设置信息。
（5）蜂鸣器：当土壤湿度大于设定阈值时触发报警，提醒用户土壤湿度过高；支持通过蜂鸣器报警开关取消报警。
（6）土壤湿度传感器：检测土壤的湿度值，为系统判断是否需要开启水泵灌溉提供数据依据。
（7）DHT11 温湿度传感器：检测环境的温度和湿度，用于触发风扇启停等相应控制动作。
（8）HC-05蓝牙模块：连接手机，实现手机与系统的数据交互，用户可通过手机查看传感器数据或远程控制。
（9）4 个按键：第 1 个按键：模式切换按键，用于在手动模式和自动模式之间切换。第 2-4 个按键：在自动模式下，用于设置土壤湿度、温度、湿度的阈值；在手动模式下，用于直接控制外设（如水泵、风扇等）。

2.3、控制模式

（1）自动模式：
上电默认模式，系统根据传感器检测值与设定阈值的对比自动执行动作：
当土壤湿度＜设定阈值时，打开水泵进行灌溉；
当环境温度＞设定阈值时，打开风扇；
当土壤湿度＞设定阈值时，触发蜂鸣器报警（可通过报警开关取消）。
支持通过第 2-4 个按键进入阈值设置界面，调整土壤湿度、温度等参数的触发阈值。
（2）手动模式：
通过第 1 个按键切换至手动模式，此时可通过按键直接控制外设启停。

2、演示视频和实物

基于STM32的智能抽水灌溉系统设计

3、系统设计框图

4、软件设计流程图

5、原理图

6、主程序

#include "sys.h"                //头文件
/***********************************************************************************************
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#include "delay.h"
#include "led.h"
#include "Key.h"
#include "Buzzer.h"
#include "OLED.h"
#include "AD.h"
#include "MyRTC.h"
#include "dht11.h"
#include "Serial.h"char result[100];
uint32_t bufe[5];           //存储传感器采集的数据
uint16_t AD4;    //存储4路ADC值
uint8_t RxData;      //蓝牙接收到的数据
uint32_t WenYu = 40;   //光照强度阈值上限
uint32_t ShiYu = 40;     //光照强度阈值下限
uint32_t TuShiYu = 40;     //光照强度阈值下限u8 temp, humi;                //存放温湿度
u8 state, state2, state2_1,state2_2,state3;         //按键状态标志
u8 t = 0;                       //传感器读取时间间隔
uint8_t KeyNum;                      //存储按键值void shoudong()
{if (KeyNum == 2)        //按键{delay_ms(20);if (KeyNum == 2){state2++;if (state2 > 1){state2 = 0;}}}if (state2 == 0){FengShan_ON();}if (state2 == 1){FengShan_OFF();}if (KeyNum == 3)        //按键{delay_ms(20);if (KeyNum == 3){state2_1++;if (state2_1 > 1){state2_1 = 0;}}}if (state2_1 == 0){ShuiBen_ON();}if (state2_1 == 1){ShuiBen_OFF();}if (KeyNum == 4)        //按键{delay_ms(20);if (KeyNum == 4){state2_2++;if (state2_2 > 1){state2_2 = 0;}}}if (state2_2 == 0){Buzzer_Turn();}if (state2_2 == 1){Buzzer_OFF();}if (Serial_GetRxFlag() == 1){RxData = Serial_GetRxData();     //蓝牙接收switch (RxData){case 1:state2++;if (state2 > 1){state2 = 0;}break;case 2:state2_1++;if (state2_1 > 1){state2_1 = 0;}break;case 3:state2_2++;if (state2_2 > 1){state2_2 = 0;}break;default:break;}}
}
void zhidong()
{ if(bufe[2]<TuShiYu){ShuiBen_ON();		   }else{ShuiBen_OFF();		  		}if(bufe[0]>WenYu){FengShan_ON();	   }else{FengShan_OFF();	  		}	if(bufe[1]>ShiYu){Buzzer_Turn();	   }else{Buzzer_OFF();	  		}				if (KeyNum == 2)                          //自动模式下PB0按键控制阈值切换{delay_ms(20);if (KeyNum == 2){state3++;if (state3 > 2){state3 = 0;}}}if (state3==1){if (KeyNum == 3)WenYu++;         //光照强度上限加if (KeyNum == 4)WenYu--;            //光照强度上限减}if (state3==2){if (KeyNum == 3)ShiYu++;if (KeyNum == 4)ShiYu--;}if (state3==0){if (KeyNum == 3)TuShiYu++;if (KeyNum == 4)TuShiYu--;}		
}
int main(void)
{NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级，2位响应优先级delay_init();      //延时函数初始化LED_Init();            //初始化与LED连接的硬件接口DHT11_Init();Buzzer_Init();             //下面为外设初始化OLED_Init();Key_Init();AD_Init();Serial_Init();   //串口1初始化MyRTC_Init();OLED_ShowChinese(2, 1, 63);OLED_ShowChinese(2, 2, 64);OLED_ShowChinese(2, 3, 65);OLED_ShowChinese(2, 4, 66);OLED_ShowString(2, 9, ":");		OLED_ShowChinese(3, 1, 26);OLED_ShowChinese(3, 2, 28);OLED_ShowString(3, 5, ":");	OLED_ShowChinese(3, 5, 27);OLED_ShowChinese(3, 6, 28);OLED_ShowString(3, 13, ":");OLED_ShowChinese(4, 1, 67);OLED_ShowChinese(4, 2, 68);OLED_ShowString(4, 5, ":");	OLED_ShowString(1, 5, "XX:XX:XX");	while (1){MyRTC_ReadTime();    //读取时间（每一个页面都有时间显示）OLED_ShowNum(1, 5, MyRTC_Time[3], 2);    //时OLED_ShowNum(1, 8, MyRTC_Time[4], 2);    //分OLED_ShowNum(1, 11, MyRTC_Time[5], 2);   //秒DHT11_Read_Data(&temp,&humi);   //读取温湿度并显示在OLED上bufe[0]=temp;	bufe[1]=humi;OLED_ShowNum(3, 6, bufe[0], 2);OLED_ShowNum(3, 14, bufe[1], 2);OLED_ShowNum(4, 6, TuShiYu, 2);OLED_ShowNum(4, 10, WenYu, 2);OLED_ShowNum(4, 14, ShiYu, 2);if (t % 10 == 0){				bufe[2] = TS_GetData(ADC_Channel_4);    //土壤传感器     PA4
//            if (AD4 > 4000)AD4 = 4000;
//            bufe[2] = (u8)(100 - (AD4 / 40));OLED_ShowNum(2, 10, bufe[2], 3);OLED_ShowString(2, 13, "%");       }t++;Serial_SendString(result);	sprintf(result, " Wen=%d, Shi=%d,\n TuRangShiDu=%d", bufe[0], bufe[1],  bufe[2]);KeyNum = Key_GetNum();if (KeyNum == 1){delay_ms(20);if (KeyNum == 1){state++;if (state > 1){state = 0;}}}if (state == 0)    //自动模式{OLED_ShowChinese(1, 7, 51);OLED_ShowChinese(1, 8, 52);zhidong();}if (state == 1)    //手动模式{OLED_ShowChinese(1, 7, 18);OLED_ShowChinese(1, 8, 52);shoudong();}	 }
}

7、总结

本文介绍了一个基于STM32F103C8T6的智能抽水灌溉系统设计。系统硬件包括核心控制板、继电器、传感器（土壤湿度、DHT11温湿度）、OLED显示屏、蜂鸣器和蓝牙模块等。系统支持两种工作模式：自动模式下根据传感器数据自动控制水泵和风扇；手动模式下可通过按键或蓝牙远程控制外设。软件设计采用模块化编程，实现数据采集、阈值设置、设备控制等功能。该项目实现了智能化农业灌溉，具有实时监测、自动控制和远程管理等特点，为现代农业灌溉提供了实用解决方案。

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