【正文】 touch screen volume addition and subtraction operations on the voice module, adding infrared remote control that allows users to manipulate us in distant places intelligent flowerpot, infrared remote control can be smart flowerpot music player and realtime date can be set. As smart flowerpot gradually into millions of households, will greatly facilitate the people to take care of potted plants, but also will produce smart pots require more functionality, so the research of this subject has farreaching significance. KeyWords: STM32 microcontroller。 論文作者簽名： 日 期： 指導(dǎo)老師簽名： 日 期： 呂梁 學(xué)院本科畢業(yè) 設(shè)計 摘 要 伴隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展 ,人們對生活質(zhì)量的要求日益增高 ,在家中養(yǎng)花成為一種潮流，但由于工作較忙，買了盆栽后，卻沒時間照顧盆栽的現(xiàn)象也隨之越來越多，針對這一情況我進行了深入分析，并展開了我的畢業(yè)設(shè)計。 論文作者簽名： 日 期： 關(guān)于畢業(yè)論文使用授權(quán)的聲明 本人在指導(dǎo)老師指導(dǎo)下所完成的論文及相關(guān)的資料（包括圖紙、試驗記錄、原始數(shù)據(jù)、實物照片、 圖片、錄音帶、設(shè)計手稿等），知識產(chǎn)權(quán)歸屬 呂梁 學(xué)院。畢業(yè)論文中凡引用他人已經(jīng)發(fā)表或未發(fā)表的成果、數(shù)據(jù)、觀點等，均已明確注明出處。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的科研成果。本人完全了解 呂梁 學(xué)院有關(guān)保存、使用畢業(yè)論文的規(guī)定，同意學(xué)校保存或向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的 紙質(zhì)版 和電子版，允許論文被查閱和借閱；本人授權(quán) 呂梁 學(xué)院可以將本畢業(yè)論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用任何復(fù)制手段保存和匯編本畢業(yè)論文。 本課題設(shè)計了一款基于嵌入式 STM32 微控制器控制的智能花盆，本課題采用 STM32F103RCT6 作為主控，融合土壤濕度傳感器、溫度傳感器、光照傳感 器來實時檢測土壤濕度、環(huán)境溫度和光照，通過操縱舵機、燈珠、風(fēng)機、語音模塊等實現(xiàn)自動澆水、補充光照、降溫、播放歌曲等功能，并加入 LCD觸摸屏，實時顯示土壤的濕度，環(huán)境溫度和光照強度等環(huán)境條件，用戶可通過觸摸屏對溫度濕度光照的上下限值進行設(shè)定，對是否顯示報警信息進行設(shè)定，還可通過觸摸屏對語音模塊進行音量的加減操作，加入紅外遙控，使用戶可以在較遠地方來操控我們的智能花盆，紅外遙控器可以對智能花盆的音樂播放和實時日期進行設(shè)定。 Soil humidity sensor。例如太陽光照過于強烈、室外溫度過于高、土壤的濕度過于干燥等因素都會影響盆栽的生長，甚至是造成盆栽的死亡。早在多年前布魯內(nèi)爾大學(xué)的學(xué)生娜塔莉 課題研究目標(biāo)和內(nèi)容 研究目標(biāo)：通過本課題的研究，設(shè)計并制作一款智能花盆，實現(xiàn)對溫度 、濕度、光強等的實時監(jiān)測與顯示，通過觸摸屏實現(xiàn)良好人機互動，實現(xiàn)自動澆水、提醒主人植物生長狀況等功能 [3]。具有價格低廉，資料豐富，使用容易等優(yōu)點，但其程序存儲空間較小，運行速度不高，接口較少且功耗高。 綜合比較以上兩個方案，本系統(tǒng)選擇方案二。不適用于本系統(tǒng)。 電源部分方案論證 方案一：采用電源適配器作為電源部分，采用 12 伏電源適配器為本系統(tǒng)供電，中間通過降壓模塊降出 伏和 5伏給各個模塊供電。 檢測部分方案論證 光照強度檢測 方案一：采用電流型光照傳感器 SM2160M，該傳感器具有容易安裝在各種環(huán)境，測量的范圍較為廣泛的特點，適用于生活中各種場所 ,特別適合農(nóng)業(yè)大棚、城市照明。 綜合比較以上兩個方案，本系統(tǒng)選擇方案二。 方案二：采用 DS18B20 溫度檢測傳感器實時檢測環(huán)境溫度，使用 土壤濕度 檢測傳感 器實時監(jiān)測土壤濕度，該傳感器 是常用的溫度傳感器， 其小巧靈活 ， 占用主控引腳少，檢測溫度的 精度 較高 的 優(yōu)點，其溫度測量范圍為負 55 度到正 125 度。 控制部分方案論證 光照溫度濕度控制 方案一：采用白織燈作為光照控制，采用玩具電機作為溫度控制，采用繼電器作為濕度控制，白織燈具有亮度高的優(yōu)點，但其體積過大，且需 220 伏供電，不適用于本系統(tǒng)。超高亮發(fā)光二極管成本低廉的優(yōu)點。 方案二：采用 BY800116P 語音模塊。 綜合比較以上兩個方案，本系統(tǒng)選擇方案二。 DS18B20溫度傳感器 土壤濕度傳感器 BH1750FVI光照傳感器 MCU STM32F103RCT6 TFTLCD顯示屏觸摸屏 繼電器 軸流風(fēng) 機 9g舵機 超高亮 LED白光燈 18650鋰電池 BY800116P語音模塊 呂梁 學(xué)院本科畢業(yè) 設(shè)計 8 DS18B20 溫度傳感器近幾年來使用的較為廣泛，由于其具有占用 I/O 接口較少，操作簡單，檢測溫度實時且較為精準(zhǔn)，成本較低，所以使用該傳感器的公司和個人較多，網(wǎng)絡(luò)上因此有相對較為豐富的資料和參考代碼，極大的方便了我們的使用。模塊上的電位器是用于調(diào)節(jié)輸出開關(guān)信號的閾值，通過順時針轉(zhuǎn)動和逆時針轉(zhuǎn)動，調(diào)節(jié)控制的濕度大小；開關(guān)信號輸出可以與主控直接相連，通過引腳高低電平的檢測，判斷土壤濕度是否超標(biāo)。該傳感器模塊在 IIC 通信的兩個引腳上加了兩個 10K 的上拉電阻，加強了 IIC通信的距離與質(zhì)量。 本系統(tǒng)采用的散熱裝置為小型軸流風(fēng)機，它的 外觀尺寸 為 40毫米 40 毫米 10毫米， 轉(zhuǎn)速 為 4000177。紅線正極，褐線負極，橙黃色線為 PWM 輸入控制線 [15]。使用BY800116P芯片。 圖 33 語音模塊接線圖 STM32F103RCT6 主控制器 本系統(tǒng)采 用正點原子的 MiniStm32 開發(fā)板， MiniStm32 板子擁有豐富的硬件資源，板子上載有十多種外設(shè)及接口，有紅外、 LCD、溫度、 SD卡、 NRF24L01 模塊、PS/2 鼠標(biāo)鍵盤、 5V/ 電源輸出 /輸入接口等豐富的接口 [18]。 μ C/OSII 是一種 實時 多任務(wù)并行的 操作系統(tǒng) ，它可以使 智能花盆設(shè)計中 各個任務(wù)獨立工作 ，在本系統(tǒng)中的任務(wù)共創(chuàng)建了 5 個，分別為： LCD 顯示、外設(shè)控制、MP3 播放、傳感器檢測、觸摸屏檢測輸入等任務(wù)。 圖 41 系統(tǒng)程序框圖 開始 初始化 創(chuàng)建多任務(wù) 顯示屏顯示任務(wù) 控制任務(wù) 語音模塊控制任務(wù) 傳感器檢測任務(wù) 觸摸屏任務(wù) 呂梁 學(xué)院本科畢業(yè) 設(shè)計 14 μ C/OSII創(chuàng)建的任務(wù)及優(yōu)先級如下所示： （ 1） LCD 顯示任務(wù) 優(yōu)先級為 7 （ 2） 控制任務(wù) 優(yōu)先級為 6 （ 3） MP3 任務(wù) 優(yōu)先級為 5 （ 4） 傳感器任務(wù) 優(yōu)先級為 4 （ 5） 觸摸屏任務(wù) 優(yōu)先級為 3 μ C/OSII 任務(wù)設(shè)計 LCD 顯示任務(wù) 本系統(tǒng)支持常見的圖片格式，在 LCD 顯示任務(wù)中，首先為 圖片顯示分配內(nèi)存，打開 SD 卡上存儲圖片的文件夾，記錄當(dāng)前索引，初始化畫圖，然后調(diào)用圖片解碼函數(shù)，解碼圖片并顯示，最后釋放存儲空間。 語音模塊控制任務(wù) 在 語音模塊控制任務(wù)中不斷檢測通過觸摸屏設(shè)定的 MP3 標(biāo)志位，和紅外遙控的相應(yīng)鍵值，按照對應(yīng)的鍵值執(zhí)行語音模塊的播放操作和一些其他專用的用戶功能[24]。 當(dāng)用戶觸摸屏幕時進入到第一幅界面，第一幅界面中有顯示選項卡、溫度上下限值設(shè)定選項卡、濕度上下限設(shè)定選項卡、光照上下限設(shè)定選項卡、音樂播放和聲音設(shè)定選項卡以及退出設(shè)定選項卡。 (2) MiniSTM32 主控板與顯示屏測試： 將 TFTLCD 顯示屏插入主控板顯示屏接口，將 USB 數(shù)據(jù)線與電腦連接通電，板子正常工作，顯示屏顯示良好，無亮斑，觸摸靈敏。 (4) 控制部分檢測： 燒寫入主控舵機例程，將舵機按資料接好線后，按下電源鍵，舵機轉(zhuǎn)動相應(yīng)的角度，通過按鍵調(diào)節(jié)輸出的 PWM 波，舵機隨之轉(zhuǎn)動相應(yīng)的角度，經(jīng)測試舵機無問題。 硬件調(diào)試 呂梁 學(xué)院本科畢業(yè) 設(shè)計 18 本系統(tǒng)通過杜邦線將