摘 要中国的发展日新月异,人们生活中的品质也随之改善,对于提高生活品质而言，肉蛋奶以及蔬菜瓜果是必不可少的,由于我国城市经济发展各个地区不平均,部分地区家禽养殖厂房技术低下,无法实现对于家禽养殖厂房内温度和湿度的控制监测,引起了禽类病变和蔬菜瓜果产量降低。本课题准备运用stm32f103芯片控制单片机。对于部分棚区内的温湿度进行监测和数据传输，当养殖或种植棚区里面的温度超过用户在APP内设计的数值时，则自动打开风扇进行通风，通过无线传输模块传送至养殖户app，蜂鸣器进行报警,LCD1602液晶显示器实时显示当前棚区里面的温度值及其湿度的具体数值，按键则可以来设置温度和湿度报警阈值。报警数值通过esp8266 无线传输模块传输至手机app端口显示,继电器闭合模拟关闭电源或开启风扇。
目录
一、引言 1
（一）智能监测的发展背景 1
（二）温湿度监测的历史 1
（三）本文主要研究内容 1
二、方案设计及元器件选择 3
（一）各模块的设计及简述 3
（二）STM32F103处理器 3
（三）LCD1602液晶屏 4
（四）WIFI模块 5
（五）DHT11温湿度传感器 6
三、系统硬件设计 8
（一）单片机原理图 8
（二）无线传输ESP8266模块电路 8
（三）LCD1602液晶显示 9
（四）DTH11温湿度电路 10
四、系统软件设计 11
（一） 软件主程序架构 11
（二）LCD1602流程图 12
（三）ESP8266无线通信流程图 13
（四）温湿度度检测流程图 14
（五）按键子程序 15
（六）报警流程图 15
五、 实物制作与安装 17
（一）焊接调试 17
（二）功能调试 17
总结 20
参考文献 21
致 谢 22
附录二 PCB图 24
附录三 元件列表 24
附录四 程序 26
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、引言
（一）智能监测的发展背景
近些年中国的发展引人瞩目，随着我国的经济发展，人们的受教育水平和劳动收入也在逐渐升高。但是伴随着收入的提高，部分地区的农业水平无法跟上科技发展的水平。在我国的部分地区，农民的生产水平比较低下。无法跟上现代社会先进的科技水平，东部和西部的发展不均衡。对于现有科技及智能化生产已提上日程，可以提高农作物的产量以及家畜的生活质量，利用现有的科技资源，可以大幅度提高农民的收入。
而在大棚中，二氧化碳与氧气的浓度影响着农作物的产量或者家禽的活跃程度。而温度也影响着农作物和家禽，甚至温度过高部分农作物或家禽出现死亡的情况。智能监测刻不容缓，依靠传统的管理方法，无法实现人员的高效利用和资源的有效利用，也无法实现棚区内数据的精确监管。需要一种先进的科技方法来进行棚区内数据的监测。通过该数据监测系统可以精准的进行温度湿度监测，控制动植物的生长态势。
（二）温湿度监测的历史
在三百多年前，欧洲的科学家正在研究一个可以利用热胀冷缩特性来进行显示温度的仪器。四百年前，欧洲著名科学家伽利略，制造出了世界上第一个温度计。而湿度计的历史则长了许多，一千多年前，我国的《淮南子》一书中，写到了一种装置，利用一种天平，天平的左右放上木炭和干土，当天气潮湿的时候，木炭吸水变重，天平向木炭方向倾斜，这就是最早的湿度测量。
（三）本文主要研究内容
伴随我国的科技水平及人民的受教育水平的提高，科技在人们的生活中所占的比例也在不断地增大。伴随着中国日新月异的发展，人们的生活也伴随着中国的发展而变化。对肉蛋奶的相关需求也大幅度提高，但由于我国各城市水平不均，有些地方的家禽养殖技术低下，无法实现对于养殖厂区温度的控制监测，引起禽类的病变。本设计可以通过对某些禽类大棚内的温度湿度进行检测，若温度湿度超过养殖户预先设置的数值，则自动打开风扇进行通风，通过无线传输模块传送至养殖户手机app，并发出报警声音。本课题拟用stm32f103单片机作为设计中的 核心设计，用lcd1602液晶显示模块来进行显示当前的温度和湿度的数值，功能按键则用来进行调整报警数值的上限和下线，蜂鸣器进行报警,通过esp8266wifi模块传输到手机的app端口供养殖户参考,继电器闭合模拟关闭电源或开启风扇。
二、方案设计和方案中元器件选择
（一）模块的设计原理
下面的框图可以比较方便的显示单片机和各电路之间的关系，温湿度电路、无线传输电路、显示电路、蜂鸣器报警电路各个单元和单片机构成系统电路。包括
1、LCD点阵显示屏幕；
2、DTH11传感器用来进行温湿度的检测和数据传输；
3、无线通信WIFI模块用来与手机中的app进行实时数据传输。
4、蜂鸣器在单片机监测到温湿度超过设定值时，接受单片机电压后通电发出声音。
5、按键来对蜂鸣器响应的阈值进行调整；
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图21 棚区温湿度控制框图
（二）STM32单片机智能处理器
STM32单片机是一款人们在进行电子设计时常用的一款性能优越，价格亲民的一款微型处理器。STM32微处理器的内核采用经典的cortexM3型中央处理器，存储器使用FLASH型的存储器，存储软件程序的性能能够高达512K字节，且拥有 3个普通定时器和1个高级定时器，2个数模转换的通道，工作电压在2 V ~ 3.6 V之间。选择STM32F103C8T6单片机是因为相较于51单片机，前者的运行速度比51单片机快很多，且价格比较适中且STM32有5个串口进行通信，51单片机只有1个串口进行通信相比51单片机有着更强的控制力和更高的信号传输能力。所以与51单片机相比少了许多串口通信组件。
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图23 STM32F103微处理器引脚图
（三）LCD1602液晶屏
该设计中使用了共有十六个引脚的LCD1602液晶显示屏，本课题决定使用LCD1602液晶屏来进行构建显示电路，通过对网络上的相关资料进行翻阅，LCD1602液晶屏幕被推向市场前集成了高性能的液晶控制芯片模块，LCD1602点阵屏幕当今在市场上的封装类型较多，本课题选用的是16引脚的双排16脚直插封装，同其他型号的液晶显示器相比，含有显示32组液晶点阵的能力，将它配置到这个温湿度监测控制系统中，能够将数据以较高清晰度显示给用户端显示。
LCD1602是具有十六针引脚的点阵显示屏，引脚所对应的功能如表23
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表23 LCD1602引脚图

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