【正文】 度，其測量范圍對于本系統(tǒng)來說過小，且不能檢測零下的溫度，不滿足本系統(tǒng)要求。適用于本系統(tǒng)，可滿足系統(tǒng)所需所有要求。 繼電器模塊級觸發(fā)器選擇結(jié)束，跨接或低短路或高短接決定低電平觸發(fā)或高電平觸發(fā)呂梁 學(xué)院本科畢業(yè) 設(shè)計 9 [13]。 呂梁 學(xué)院本科畢業(yè) 設(shè)計 12 呂梁 學(xué)院本科畢業(yè) 設(shè)計 13 第 4 章 軟件設(shè)計 系統(tǒng)功能模塊及系統(tǒng)程序框圖 本系統(tǒng)采用μ C/OSII 作為操作系統(tǒng)。經(jīng)測試，電源模塊無問題。 (3) 加入語音模塊串口控制程序后，運行程序，語音模塊時靈時不靈。 回想起大一時候第一次來呂梁學(xué)院，心中滿懷激動，在呂梁學(xué)院的四年，從剛開始的簡陋的校區(qū)，到現(xiàn)在設(shè)施齊備，環(huán)境優(yōu)美，我見證了呂梁學(xué)院一步一步的成長與壯大，伴隨著呂梁學(xué)院的成長的我也在漸漸進步，忘不了在操場上的拼搏，忘不了在教室里老師的尊尊教誨，忘不了 實驗室里與同學(xué)的刻苦奮戰(zhàn)。 經(jīng)調(diào)試，本文設(shè)計的智能花盆，實現(xiàn)了對土壤濕度、環(huán)境溫度、光照強度、日期的實時采集與顯示；實現(xiàn)了當(dāng)溫度過高、土壤濕度過低、光照過低時自動散熱、自動澆水、自動補充光照的功能；實現(xiàn)了 LCD 顯示屏的圖片顯示，用戶可通過變更 SD 中 PICTURE 文件夾下的圖片，改變 LCD顯示的圖片，本系統(tǒng)支持 JPEG、 JPG、GIF 三種圖片格式；實現(xiàn)了 MP3 音樂播放，用戶可通過變更 SD 卡中音樂，選擇有益于植物的音樂；實現(xiàn)了通 過紅外遙控更改當(dāng)前日期和對音樂的設(shè)定，實現(xiàn)了通過屏幕顯示環(huán)境信息的方式提醒主人植物生長狀況的功能。在不斷的解決問題中我學(xué)到了很多，下面是我遇到的一些主要問題： (1) 在μ C/OSII 移植入 FAT 文件系統(tǒng)和圖片解碼及顯示程序后，運行程序后，程序在顯示圖片時卡死，系統(tǒng)崩潰。 觸摸屏任務(wù) 呂梁 學(xué)院本科畢業(yè) 設(shè)計 15 在觸摸屏任務(wù)中，不斷檢測觸摸是否按下，如果按下， 進入調(diào)試界面，不斷檢測觸摸按下的位置，來實現(xiàn)界面進入、推出、切換以及各種參數(shù)的設(shè)定。 如圖 32，是該模塊的引腳圖： 呂梁 學(xué)院本科畢業(yè) 設(shè)計 10 圖 32 語音模塊引腳圖 如圖 33，在本智能花盆系統(tǒng)中的語言模塊電路部分采用如下的電路設(shè)計，微控制器通過串口通訊的方式與 BY800116P 語音模塊進行通訊，從而達到控制語音播放的效果 [17]。 BH1750FVI 光照傳感器模塊采用標(biāo)準(zhǔn) NXP IIC 通信協(xié)議，可通過 IIC 協(xié)議與微控制器進行通訊 [12]。 語音控制 方案一：采用 ISD1820 語音錄放模塊，該模塊可以進行 10s 的語音錄制和播放，其播放錄制的語音時具有高質(zhì)量高還原的優(yōu)點，具有循環(huán)、點動、 單遍等功能，價格低廉，但考慮到其錄音時間較短，不適用于本系統(tǒng)。該傳感器的供電電源為 35v，其照度范圍較為廣泛，該傳感器內(nèi)部配置有 16 位模數(shù)轉(zhuǎn)換器，通過 IIC總線直接輸出檢測數(shù)據(jù)，其測量之精度完全可以滿足本花盆的要求 [8]。對于實現(xiàn)本系統(tǒng)的功能較為合適 [6]。而周圍環(huán)境的變化會影響到植物的正常發(fā)育，尤其是溫濕度、光照強度等因素。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。 Soil humidity sensor。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。 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。超高亮發(fā)光二極管成本低廉的優(yōu)點。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)。使用BY800116P芯片。 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]。 硬件調(diào)試 呂梁 學(xué)院本科畢業(yè) 設(shè)計 18 本系統(tǒng)通過杜邦線將各個模塊與微控制器連接，所以接線較為復(fù)雜 。 這次的畢業(yè)設(shè)計給我的感悟很深，我發(fā)現(xiàn)，只有經(jīng)過自己動手，才能將書本上的知識轉(zhuǎn)化為自己正真的能力，在動手實踐中，才能發(fā)現(xiàn)問題，現(xiàn)實永遠(yuǎn)要比想象的艱難，好多問題是我們不曾在書本上見過的，但是同樣的，實踐比書本要有趣的多。在這幾個月的畢業(yè)設(shè)計中，導(dǎo)師的指導(dǎo)給予我很大的幫助，在此，謹(jǐn)向衛(wèi)老師表示衷心的感謝。 (5) 實時時鐘調(diào)試，每次運行時間自動回 復(fù)初始值 解決辦法：發(fā)現(xiàn)問題在于程序中每次都會運行 RTC_Set()時鐘時間設(shè)置，在第一次程序運行下載后，將時間設(shè)置函數(shù)屏蔽掉，重新編譯，并下載，解決了次問題。 (3) 傳感器測試： 將 DS18B20 插入板子的 DS18B20 溫度傳感器接口，燒寫入相應(yīng)程序，顯示屏顯示當(dāng)前溫度與室內(nèi)實際溫度相同，對著 DS18B20 吹熱氣，顯示屏顯示溫度上升，停止吹熱氣后顯示屏顯示溫度下降，最后與周圍溫度相同，經(jīng)檢測該溫度傳感器無問題。 軟件編程思路：先初始化智能花盆系統(tǒng)外接的各種傳感器和對主控與操作系統(tǒng)的底層配置等，然后創(chuàng)建多個μ C/OSII 任務(wù)，通過系統(tǒng)的延時進行任務(wù)的切換，最后深入各個任務(wù)執(zhí)行相應(yīng)的程序 [23]。 輝盛 9g 舵機 輝盛 9g 舵機是一種角度伺服的驅(qū)動器，適用于需求控制角度且穩(wěn)定可靠的系統(tǒng)，近年來在遙控玩具，如四旋翼飛行器云臺遙控，智能小車轉(zhuǎn)向遙控等中普遍使用。 檢測部分： (1) 采用 DS18B20 采集溫度值 (2) 采用土壤濕度檢測傳感器采集土中濕度值 (3) 采用光照傳感器 BH1750FVI 采集光照值 主控部分： 采用 STM32F103RCT6 作為微控制器 電源部分： 采用 18650 鋰電池作為電源供電 顯示及設(shè)定部分： 采用 寸 TFTLCD 顯示屏模塊作為系統(tǒng)顯示及設(shè)定 控制部分： (1) 采用超高亮 LED 白光燈作為光照控制部分 (2) 采用軸流風(fēng)機作為溫度控制部分 (3) 采用舵機作為濕度控制部分 (4) 采用 BY8001 語音模塊播放指定音樂 呂梁 學(xué)院本科畢業(yè) 設(shè)計 7 第 3 章 硬件電路 電路組成框圖 如圖 31 中，電路由溫度傳感器、土壤濕度傳感器、 BH1750FVI 光照傳感器、 寸觸摸屏、 STM32 控制器、繼電器、軸流風(fēng)機、舵機、 BY800116P 語音模塊、超高亮 LED 白光燈及 18650 鋰電池電源供電電路組成 [9]。土壤濕度傳感器能輸出開 關(guān)信號和模擬信號兩種，開關(guān)信號的輸出條件可由模塊上的電位器調(diào)節(jié)，其輸出模擬信號，主控制器件有 12 位的 AD 裝換器，轉(zhuǎn)換出的值足以滿足系統(tǒng)的要求 [8]。由于其支持觸摸功能，所以顯示及設(shè)定功能都可以由 TFTLCD 顯示屏來實現(xiàn)，這樣便省卻了按鍵模塊對空間和資源的浪費，其顯示內(nèi)容較多，價格便宜，資料在網(wǎng)上較多，易于使用，且在所用的主控板上已經(jīng)留出了該顯示屏的接口，接線極其簡單，對于本系統(tǒng)來說較為合適 [7]。且價格適中，質(zhì)量可靠。本人離校后使用畢業(yè)論文或與該論文直接相關(guān)的學(xué)術(shù)論文或成果時，第一署名單位仍然為 呂梁 學(xué)院。如果發(fā)表相關(guān)成果，一定征得指導(dǎo)教師同意，且第一署名單位為 呂梁 學(xué)院。金就已經(jīng)提出這一設(shè)計，近幾年國外智能花盆已經(jīng)作為一種常見的裝飾品走進許多人的生活。 方案二：采用 TFTLCD 顯示屏 ， TFTLCD 顯示屏 是一款常用的 TFTLCD 顯示模塊，采用高亮背光，背光亮度好功耗低，采用高質(zhì)量觸摸，高靈敏度高線性 。對于系統(tǒng)要求完全可以滿足。 最終方案 經(jīng)過反復(fù)的方案論證與選擇，本課題最終選擇如下方案。10% 轉(zhuǎn) /分鐘， 噪音 為 18 分貝，工作 電壓 為 12V，工作 電流 為，紅線正極，黑線負(fù)極， [14]?？紤]到本系統(tǒng)須同時采集和處理多個任務(wù)，所以加入了μ C/OSII操作系統(tǒng) [22]。安裝好燒寫軟件，燒寫程序正常，經(jīng)測試，板子與顯示屏無問題。 (4) 加入軸流風(fēng)機和舵機后運行程序，軸流風(fēng)機和舵機不工作 解決辦法：發(fā)現(xiàn)問題在于 USB 供電無法同時給所有模塊提供電源，該為 18650鋰電池供電后問題解決。 本文是我在呂梁學(xué)院做畢業(yè)設(shè)計期間學(xué)習(xí)的總結(jié)，是在思軟衛(wèi)澤照老師指導(dǎo)下完成的。遇到實在解決不了的問題，不要去自己一個人死鉆，要學(xué)會使用網(wǎng)絡(luò)，詢問老師和同學(xué)，我曾因此浪費了許多寶貴的時間。 在測試各個模塊沒有問題后，開始搭建電路，搭建好電路后，經(jīng)過反復(fù)檢查，所有引腳沒有松動，電路中沒有短路和斷路現(xiàn)象，沒有正負(fù)極接反現(xiàn)象，仔細(xì)測量各個模塊兩端電源電壓均在其合適范圍之內(nèi)，檢測各個模塊與主控的連接，引腳均連接正確，再次確認(rèn)，硬件連接無問題，硬件調(diào)試完成 [27]。 傳感器檢測任務(wù) 如圖 42 所示，在傳感器檢測任務(wù)中，一直在循環(huán)執(zhí)行 5 個小任務(wù)，分別是檢測當(dāng)前光照、檢測時間值、檢測當(dāng)前土壤濕度、檢測當(dāng)前環(huán)境溫度以及判斷光照濕度溫度測量值是否在用戶設(shè)定的最大值與最小值范圍之內(nèi)，如果不是，在 LCD 顯示屏上提醒用戶。模塊上裝有