基于STM32单片机的自动灌溉控制系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

我国农业种植面积广大，而且一直都是农民凭借经验进行人工灌溉，故用于灌溉的水资源消耗一直很大。

随着近几年环境的恶化,大部分地区的小河、水井等都已经干枯，所以提高水资源的利用率、加快转变农业的发展方式迫在眉睫。

国家也一直在号召农业现代化，随着国家政策的推出，越来越多的技术被逐渐的应用在农业上，比如智能控制、物联网技术、云计算等。

2. 课题关键问题和重难点

1.对应的的环境土地数据不仅要监测温湿度等指标进行分析。

2.灌溉动作需要电动机执行但stm32最高频率为72mhz，若采用72mhz此时的pwm波的频率约为 1.1khz【5】,此时步进电机难以启动,不能直接驱动步进电动机，可能要安排合适的驱动芯片进行改善。

3.实验需要多种功能模块，合理安排外部结构具有一定难度。

3. 国内外研究现状（文献综述）

基于stm32单片机设计的模拟大棚自动灌溉系统具有监测土壤温湿度，自动灌溉以及控制温度的多种功能，实现自动化灌溉技术。

由主要芯片控制模块、传感采集控制模块、显示模块和电动机控制模块构成主要部分，能够监测到土壤的温度和湿度并进行数据化控制。

stm32芯片本次设计采用stm32f系列中性能高功耗低的32位arm微控制器stm32f103芯片作为控制核心，是意法半导体在mcu领域推出的非常经典的芯片系列，因其强大的功能和丰富的内部资源，以及众多的使用者和学习资料。

4. 研究方案

[1]颜丽娜,王顺忠,张铁民.基于DHT11温湿度测控系统的设计[J].海南师范大学学报(自然科学版),2013,26(04):397-399.[2]周建寅,谢超,姜婷婷.基于STM32步进电机控制器的设计研究[J].现代商贸工业,2019,40(35):215-216.[3]蔡新岗,陈红勋.基于STM32的智能水泵控制器设计[J].仪表技术,2009(04):53-54 57.[4]乌云.基于STM32的温度检测设计与实现[J].电子制作,2017(13):16-17.[5]刘成淦,王直.基于STM32的一种步进电机系统的设计[J].电子设计工程,2018,26(01):131-134 139.[6]张阳阳,温宗周,李璐,董勋凯,王真.基于STM32的智能灌溉控制器设计[J].南方农机,2018,49(20):114[7]蓝丽金.基于STM32的模拟智能灌溉系统设计[J].数字技术与应用,2015(12):163-164..[8]包汉斌,纪建伟.基于STM32的温室大棚智能远程灌溉控制系统[J].北方园艺,2016(21):55-60.

5. 工作计划

整体控制方案示意如图：由于stm32最高频率为72MHz，无法直接控制步进电动机，为此在步进电机控制系统中可以通过输入PWM波的方法来对步进电动机的运动进行控制 。

PWM波的产生可以通过时钟频率、自动重装值等参数进行设置，从而调节PWM波的占空比和输出频率，进而达到对电动机的控制【5】。