[实用新型]基于STM32的植物生长因子无线远程监测系统

说明书

技术领域

本实用新型属于农业科技应用领域，涉及一种基于STM32的植物生长因子无线远程监测系统。

背景技术

我国是一个农业大国，大部分地区的气候条件各有差异，特别是在一些环境恶劣山区，干旱少雨，土质贫瘠，这些劣势都严重制约了作物的产量，影响了农民的收入水平。另外社会在不断发展，从事农业生产的人也越来越少，而社会对农业产品的需求却越来越大，对农业技术进行升级改造，将日新月异的科学技术融入到实际的农业生产中迫在眉睫，为农业生产者创造切实可行的科技产品并应用到实践当中，把前沿的科技普遍化、推广化，才能为农业生产增收。目前世界各国都在大力发展温室技术，一些国家甚至实现了温室技术的自动化和无人化，我国在温室技术方面起步较晚，在相应的配套设施和技术设备上还比较匮乏，而在温室技术中的一个重要环节就是对植物生长因子中土壤湿度、空气温湿度和光照度的实时采集和监控。摸清植物的生长规律，知道植物的生长因子，根据植物的生长条件去改变外部生长环境那么在农业生产中就能达到产量最大化的效益了。针对我国的农业生产状况，如果能设计一种便携实用的关于植物生长因子的智能监测系统，那么在实际的农业生产中就可以对植物的生长条件达到实时检测其生长状况的目的了。本实用新型就是依据这么一个问题设计了这么一套系统，能够对土壤湿度、空气湿度、空气温度和光照强度实时采集和无线远程监测。该系统不受时空地域限制能够对植物生长因子进行实时监测，获得数据的精确度和效率都大大提高。虽然目前市场上有相似的产品，但价格不菲，对本来收入微薄的农民工兄弟来说是一个不小的开支。

发明内容

本实用新型的目的，是要在数据信息采集终端实时采集植物的生长状况因子包括光照强度、土壤湿度、空气湿度、空气温度，通过无线通信传输装置发送给数据信息显示终端来数字显示并保存数据，同时自动绘制一条近六个小时各因子的折线图方便用户查看变化趋势。

为达到上述目的，本实用新型采用以下系统方案：

本实用新型由硬件系统和软件系统组成。

硬件系统由三大部分构成，其一是植物生长因子的数据信息采集终端，其二是植物生长因子的数据信息显示终端，其三是电源供电系统。

数据信息采集终端主要包括各路传感器、STM32F103C6T6微控制器、无线数据发射装置、天线未插时的LED和蜂鸣器声光提醒电路和外接高速晶振电路等。

数据信息显示终端主要包括液晶触摸显示器、STM32F103C8T6微控制器和无线数据接收装置等。

电源供电系统采用USB线供电,可使用手机USB充电插头或移动电源提供5V电源，内部电压转换电路把5V电源转换成3.3V电压，为数据信息采集终端和数据信息显示终端供电。

软件系统由两大部分构成，其一是数据采集终端软件设计，其二是数据显示终端软件设计。

数据信息采集终端软件设计主要由五个模块程序组成。一是土壤湿度信号采集转换模块程序；二是空气湿度信号采集读取模块程序；三是空气温度信号采集读取模块程序。四是光照强度采集读取模块程序；五是数据发送模块程序。

数据信息显示终端软件设计主要分为六大模块。一是数据接收模块程序；二是液晶主界面设置模块程序；三是时间显示模块程序；四是土壤湿度折线界面设置模块程序；五是空气湿度折线界面设置模块程序；六是空气温度折线界面设置模块程序；七是光照强度折线界面设置模块程序。

本方法的用途与优越性：

1、本实用新型应用范围广，小到可以用在家庭花盆的监测，菜园植物生长状况的监测，大到可以用在温室大棚和农田、森林对植物生长环境因子的监测。

2、电源供电方便灵活，废弃手机的充电插头都可以给它供电，另外还可采用移动电源供电，便于用在没有电线的野外农田甚至森林。

3、系统体积小，重量轻，耗电量低，信号无线传输，属于便携式设备。因此，既可定点测量，也可以车载或人员携带进行移动测量。

4、系统响应快，数据采集间隔在500ms，数据显示随植物生长因子的变化间隔在1秒。所测精度高，范围广，湿度测量范围在10%～90%RH之间,温度测量范围在-55℃～125℃且可精确到小数点第一位，光照强度测量范围在1到65535LX之间且光源依赖性弱抗燥性能强。

5、价格便宜，设备总成本在一百多元。

6、该系统即可以独立使用，也可以与其它设备技术融合，形成更加全面的植物生长因子检测系统。

附图说明：

附图1是整个系统的发送接收模型图；