【正文】 化，將降壓模塊調(diào)節(jié)到 伏的輸出，萬用表測量輸出正常，接到板子上正常。 當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。及時匯報給用戶關(guān)于盆栽的信息。 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 標志位，和紅外遙控的相應鍵值，按照對應的鍵值執(zhí)行語音模塊的播放操作和一些其他專用的用戶功能[24]。如果光照強度的測量值小于用戶設(shè)定的最小值，則點亮 LED 白光燈，否則關(guān)閉 LED 燈。 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。 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)行相應的程序 [23]。 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)。 呂梁 學院本科畢業(yè) 設(shè)計 11 18650 鋰電池電源供電部分 本系統(tǒng)采用兩節(jié) 18650 鋰電池供電，當兩節(jié) 18650 鋰電池全部都充滿電時，電壓約為 8v 左右 ,當電量放完時約為 6v 左右，將 8v 的電壓直接供給軸流風機，用兩個 L2596 降壓模塊降壓出 和 5v 給相應的模塊供電 [21]。 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 鼠標鍵盤、 5V/ 電源輸出 /輸入接口等豐富的接口 [18]。該模塊內(nèi)部具有 3W功放，可以直接驅(qū)動 3W 的揚聲器來播放語言，使用更加的簡單和方便。使用BY800116P芯片。 該模塊可以直接接入我們的主控板，在主控板上已經(jīng)留有母排排針接口，直接將顯示屏按照主控板上的方向接入即可，在該模塊的配套資料中有對應的 STM32 的程序代碼，方便我們的移植與使用。紅線正極，褐線負極，橙黃色線為 PWM 輸入控制線 [15]。 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。 本系統(tǒng)采用的散熱裝置為小型軸流風機，它的 外觀尺寸 為 40毫米 40 毫米 10毫米， 轉(zhuǎn)速 為 4000177。 繼電器 輸出端 no 為 常開 的 接口， 閉 合 之 前 當為 懸空， 閉 合 之 后 當 與 短接 ； 為 公 共的 接口 ； nc 為 常閉接口， 閉 合 之 前 當 與 短接， 閉 合 之 后 當 空懸 。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。 BH1750FVI 光照傳感器 GY30 數(shù)字光照強度檢測模塊，可以直接由我們的主控板上的 伏電源供電，通過 IIC 總線實時輸出檢測數(shù)據(jù)，減去了繁瑣的計算；且高精度測定可用于寬范圍的亮度照度 1lx的測定。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??；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。在我們主控的引腳模式設(shè)定的時候，設(shè)定引腳模式為開漏輸出便可，若是沒有接入上拉電阻，在引腳設(shè)定的時候則要設(shè)定為上拉輸入，來保證與傳感器能進行正常通訊。 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 機 9g舵機 超高亮 LED白光燈 18650鋰電池 BY800116P語音模塊 呂梁 學院本科畢業(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，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。 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]。 綜合比較以上兩個方案，本系統(tǒng)選擇方案二。該模塊內(nèi)部具有 3W功放，可以直接驅(qū)動喇叭完成播放。 方案二：采用 BY800116P 語音模塊。 呂梁 學院本科畢業(yè) 設(shè)計 6 綜合比較以上兩個方案，本系統(tǒng)選擇方案二。超高亮發(fā)光二極管成本低廉的優(yōu)點。繼電器具有控制簡單的優(yōu)點，但其不能控制水龍頭閥門的大小，不適用于本系統(tǒng)。 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)。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]。 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。該 傳感器 具有較高的抗噪能力、響應快的特點 。 綜合比較以上兩個方案，本系統(tǒng)選擇方案二。 方案二：采用 光 強度檢測模塊 BH1750FVI。 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。 方案二：采用 18650 鋰電池作為電源部分，該電池是生活中常見供電電池中的一種，常用做筆記本電池換芯，充電寶電源等，其壽命可達到充放 1000 次以上，且價格低廉，易于使用，可充電的優(yōu)點，適用于本系統(tǒng) [8]。 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。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]。不適用于本系統(tǒng)。 LCD12864 液晶模塊的接口模式有許多，模塊的內(nèi)部帶有簡體的中文字庫；可以用于顯示漢字和一些簡單的單色的內(nèi)容，但是它的顯示內(nèi)容是有限的。 綜合比較以上兩個方案，本系統(tǒng)選擇方案二。 STM32F103RCT6 具有 256KB的程序存儲空間，具有豐富的硬件資源。具