摘 要随着现代农业种植业的发展，温室大棚成为一个很重要的生产设施。一个良好的温室大棚环境检测系统可以让用户实时监测各项信息，提高了信息的准确性、有效性和完整性，提高了工作的效率。因此，该课题开发具有重要意义。本系统研究的主要内容是基于stm32单片机[2]的温室大棚环境监测系统，根据监测到的安卓端的各项数据，对环境进行实时操控，方便使用者及时掌握大棚内环境信息，比如温湿度数据、二氧化碳浓度数据以及光照强度数据。本系统的开发总体任务是通过蓝牙实现安卓端APP实时监测温室大棚内的温湿度数据、二氧化碳浓度数据以及光照强度数据，使管理更加规范化、高效化。上位机采用E4A开发，下位机采集现场的温湿度、二氧化碳浓度、光照强度的实时数据，然后通过蓝牙芯片向安卓端传输当前的温湿度、二氧化碳浓度、光照强度的信息。安卓端可自由操控风扇的打开与关闭。下位机本系统采用的是stm32f103单片机、温湿度传感器DHT11[14]、二氧化碳传感器MH-Z19B、光照传感器BH1750、液晶显示屏LCD1602、蓝牙模块HC-05和小风扇。在Keil5的环境下编写项目工程代码，各项数值在液晶显示屏上显示，并通过蓝牙传输到安卓端。下位机通过STM32CubeMx生成初始C代码[1]，然后通过HAL库来开发程序[7]，所用的开发板是焊接好的，通过串口1蓝牙通信将下位机采集到的数据动态的传输到上位机，上位机可在安卓端查看数据。本系统所要完成的功能基本都已完成。
目 录
1. 引言 1
1.1 开发背景 1
1.2 开发目的   1
1.3 开发意义 1
1.4 现状与趋势 2
1.5 本文所做主要工作 2
2. 开发环境 4
2.1 Keil uVision5 4
2.2 HAL库 4
2.3 STM32CubeMX 4
2.4 E4A 5
3. 系统分析 6
3.1 系统基本功能描述 6
3.2 功能需求分析 6
3.3 性能需求分析 6
3.4 数据流分析 7
4. 系统设计 8
4.1 下位机系统设计 8
4.1.1 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: ^351916072^ 
STM32F103C8T6单片机[9] 8
4.1.2 DHT11温湿度传感器 9
4.1.3 LCD1602液晶显示屏 10
4.1.4 BH1750光照传感器 10
4.1.5 MHZ19B 二氧化碳传感器 11
4.1.6 HC05 蓝牙 11
4.1.7 小风扇 12
4.2 上位机系统设计 12
4.2.1 安卓端APP 12
4.3 蓝牙数据通信 13
5. 系统实现 14
5.1 实现概况 14
5.2 STM32CubeMX初始化代码 14
5.3 温湿度传感器模块 15
5.4 光照传感器模块 17
5.5 二氧化碳传感器模块 18
5.6 蓝牙通信模块 19
5.7 液晶显示模块 21
6. 系统测试 23
6.1 模块测试 23
6.1.1 温湿度测试 23
6.1.2 光照强度测试 23
6.1.3 二氧化碳浓度测试 23
6.1.4 蓝牙通信测试 23
6.1.5 风扇操控测试 24
6.2 调试测试 24
6.3 集成测试 24
6.4 确认测试 24
结 论 25
参考文献 26
致 谢 27
引言
开发背景
自从科技和社会开始飞速发展，农业和种植业的现代化科技程度不断提高，温室大棚开始逐渐走入人类的视线当中。我国自改革开发以来，农业作为研究中的重点项目，以至于农业设施越来越现代化。如今农业生产中极其重要的一环是，全方位的对影响农作物生长的环境因素进行监测，监测一些植物生长所需要的重要的参数，以便达到合理的控制室内环境，减少工作强度，提高农作物的成活率。国外的温室大棚设施已经比较完备，但是价格非常昂贵。而在我国，温室大棚的环境监测基本都采用人工管理，浪费了劳动资源，工作强度增大，环境资源利用不合理，成本增大，效果不理想。因此，为了减少资源的浪费，必须对温室大棚的环境参数进行科学的管理和监测。由于计算机的发展，各式各样的单片机和电子器件的性价比不断提高，我国这方面的技术也逐步成熟，这些要求都将可以实现。
开发目的  
随着现代农业种植业的发展，温室大棚成为一个很重要的生产设施。为了有效的对各项工作进行调节，提高工作效率，减少开销；一个良好的温室大棚环境检测系统可以让用户实时监测各项信息，有效地针对企业的管理；能够自动获取温湿度数据、二氧化碳浓度数据、光照强度数据等信息，提高了信息的准确性、有效性和完整性，减轻了员工的工作强度，提高了企业的效率。
开发意义
随着人口的逐渐增长，人们对于蔬菜瓜果的需求量逐渐增多。正常的农业生产已经满足不了人们的物质需求，而随着科技的发展，温室大棚逐渐成为现代种植业的主流。随着科技和人文的不断发展，人类越来越关心同胞的温饱问题，而这时，温室大棚开始迅速的发展起来。
温室大棚环境监测系统主要功能便是它是智能大棚，不需要人为的主动一直操控，它可以通过先进的智能科技来达到完美监测。系统利用监测到的各项数据与农作物生长环境信息进行匹配，指导用户进行正确的栽培和管理。因此，本系统开发具有重要意义。
现状与趋势
自从二十世纪六十年代开始，温室大棚已经在国外开始出现，随着不断的发展温室大棚技术开始逐日完善。从二十世纪七十年代到八十年代，相应的采样仪表已经能够采集不同类型的环境因子，并因此，通过不同的数据可以对环境进行监控来达到保护农作物的目的。随着日新月异的科技发展，以计算机技术为基础的温室大棚得到了全面发展。目前，在大部分的发达国家中，温室大棚控制系统得到了广泛应用，由于科技的迅速发展，温室大棚环境自动化控制水平正在逐步提高，温室大棚也开始进入人们的视线之中，不仅仅是农作物，还有各种的瓜果和花卉。
温室大棚内部的各种蔬菜瓜果的生长程度与其内部的环境水平有着重要的关系。当环境不适宜时，各种蔬菜瓜果的生长速度将会受到影响，生长缓慢、缺乏营养是其一，其二是会引发病虫灾害导致蔬菜瓜果的死亡，给温室大棚所拥有者造成严重的经济损失。由此看来，我们必须对温室大棚的内部环境进行监测，一方面提高经济效益，另一方面可以让人们食用到不同季节的蔬菜瓜果等。从而可以得出，温室大棚环境监测系统应监测一些与农作物生长环境密切相关的数据，比如温湿度数据、光照强度数据、二氧化碳浓度数据等。通过实时的监测和分析这些数据，通过各种蔬菜瓜果生长发育规律，对环境进行操控，自动化和科学化的管理温室大棚，能够优质、高产和高效的栽培各种作物，便于提高生产力和经济效益。

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