【单片机毕业设计选题24069】-物联网节水灌溉系统设计

系统功能:

完成基于物联网的节水灌溉系统的电路图以及软件代码编写。要求系统可以通过传感器监测土壤的湿度和环境温湿度，如果土壤湿度低于限值和环境温湿度超过限值，则需开启继电器，打开电机水泵进行供水灌溉；当土壤湿度高于限值，则系统停止电机水泵运行。此外，进一步还可以通过小程序或者手机APP读取传感器发送的数据并能远程开启、关闭电机，实现灌溉系统的远程监测。

手机开启2.4G WiFi热点后再给系统上电

系统操作说明：

上电后OLED显示 “欢迎使用节水灌溉系统请稍后”，两秒后显示Connecting...表示

正在连接阿里云，正常连接阿里云后显示第一页面，如长时间显示Connecting...请

检查WiFi网络是否正确。

第一页面第一行显示系统状态信息，第二行显示温湿度值，第三行显示土壤湿度值，

第四行显示系统状态（手动或自动）。

短按B4按键切换到第二页面

短按B7按键切换系统状态

第二页面第一行显示温度阈值设定，第二行显示获取到的温度值，第三行显示设定的

温度值，第四行显示风扇状态（ON或OFF）

短按B4按键切换到第二页面

短按B5按键增加温度设定阈值

短按B6按键减少温度设定阈值

手动模式下短按B7按键开关风扇

第三页面第一行显示土壤阈值设定，第二行显示获取到的土壤湿度值，第三行显示

设定的土壤温度值，第四行显示水泵状态（ON或OFF）

短按B4按键切换到第一页面

短按B5按键增加土壤湿度设定阈值

短按B6按键减少土壤湿度设定阈值

手动模式下短按B7按键开关水泵

主要功能模块原理图:

电源时钟烧录接口:

单片机和按键输入电路:

传感器采集电路:

继电器输出电路：

资料获取地址

系统主要功能模块代码

初始化代码:

  /* USER CODE BEGIN 1 *//* USER CODE END 1 *//* MCU Configuration--------------------------------------------------------*//* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */HAL_Init();/* USER CODE BEGIN Init */InitVar();/* USER CODE END Init *//* Configure the system clock */SystemClock_Config();/* USER CODE BEGIN SysInit *//* USER CODE END SysInit *//* Initialize all configured peripherals */MX_GPIO_Init();MX_USART1_UART_Init();MX_USART2_UART_Init();MX_ADC1_Init();/* USER CODE BEGIN 2 *///uart2打开接收中断HAL_UART_Receive_IT(&huart2, (uint8_t*)&uart2RecBuff, 1);InitOled();InitOledDisp();ResetDHT11();//初始化ESP8266ESP8266_Init();  HAL_Delay(100);OledFill(0x00);     //全屏熄灭   /* USER CODE END 2 */

ESP8266接入阿里云代码:

//硬件复位ESP8266HAL_GPIO_WritePin(ESP8266RST_GPIO_Port, ESP8266RST_Pin, GPIO_PIN_RESET);HAL_Delay(250);HAL_GPIO_WritePin(ESP8266RST_GPIO_Port, ESP8266RST_Pin, GPIO_PIN_SET);HAL_Delay(500);//关闭板载LEDHAL_GPIO_WritePin(OnBoardLED_GPIO_Port, OnBoardLED_Pin, GPIO_PIN_SET);ESP8266_Clear();//测试AT指令printf("AT Testing\r\n");while(ESP8266_SendCmd("AT\r\n", "OK", 200)){HAL_Delay(1000);}HAL_GPIO_TogglePin(OnBoardLED_GPIO_Port, OnBoardLED_Pin); HAL_Delay(500);//设置为Station   printf("set CWMODE\r\n");while(ESP8266_SendCmd("AT+CWMODE=1\r\n", "OK", 200)){HAL_Delay(1000);}HAL_GPIO_TogglePin(OnBoardLED_GPIO_Port, OnBoardLED_Pin); HAL_Delay(500);//上电不自动连接APprintf("set CWAUTOCONN\r\n");while(ESP8266_SendCmd("AT+CWAUTOCONN=0\r\n", "OK", 200)){HAL_Delay(1000);}HAL_GPIO_TogglePin(OnBoardLED_GPIO_Port, OnBoardLED_Pin); HAL_Delay(500);//关闭回显printf("set ATE0\r\n");while(ESP8266_SendCmd("ATE0\r\n", "OK", 200)){HAL_Delay(1000);}HAL_GPIO_TogglePin(OnBoardLED_GPIO_Port, OnBoardLED_Pin);  HAL_Delay(500);//配置WIFIprintf("set Wifi\r\n");while(ESP8266_SendCmd("AT+CWJAP=\""WIFI_SSID"\",\""WIFI_PASSWD"\"\r\n", "OK", 500)){HAL_Delay(1000);}      HAL_GPIO_TogglePin(OnBoardLED_GPIO_Port, OnBoardLED_Pin);HAL_Delay(500);//MQTT USER CONFIGprintf("mqtt config\r\n");while(ESP8266_SendCmd("AT+MQTTUSERCFG=0,1,\""MQTT_CLIENT_ID"\",\""MQTT_USER_NAME"\",\""MQTT_PASSWD"\",0,0,\"\"\r\n", "OK", 500)){HAL_Delay(1000);}  HAL_GPIO_TogglePin(OnBoardLED_GPIO_Port, OnBoardLED_Pin);HAL_Delay(1000);//MQTT连接服务器printf("mqtt broker\r\n");while(ESP8266_SendCmd("AT+MQTTCONN=0,\""BROKER_ASDDRESS"\",1883,0\r\n", "OK", 500)){HAL_Delay(1000);}  HAL_GPIO_TogglePin(OnBoardLED_GPIO_Port, OnBoardLED_Pin);HAL_Delay(500);

系统控制代码:
 

//系统信息更新void SystemControl(void){static uint8_t updateCnt = 0;updateCnt++;   if(updateCnt>=SYSTEM_UPDATE_INTER){updateCnt = 0;Aliyun_SendData();}//更新DHT11温湿度数据UpdateTempData();//读取传感器值ReadSensorVal();}

此设计提供的资料包含原理图PCB（包含PDF，AD，立创EDA三个版本），源代码，系统框图，主程序流程图，物料清单（包含使用到的器件手册），功能操作说明等。

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