一款基于STM32的智能控制种植设备的制作方法

本实用新型涉及种植设备技术领域，具体为一款基于stm32的智能控制种植设备。

背景技术：

随着城市环境污染的加重，人们对食品安全越来越重视，同时，在土地资源越来越紧张的情况下，在何处种植植物、蔬菜就显得十分棘手，为了解决这个问题，种植柜便应运而生，随着时代和科技的发展，种植柜的种类和功能也开始变得越来越多样化。

目前市面上已经存在的智能控制种植设备，往往都只能进行定时灌溉、光照等工作，并不能根据环境变化实时进行调整，不能真正称得上“智能”，在功能上具有很大的局限性，同时现有设计并无法完成实时监控智能控制种植设备的工作情况，使用者无法及时得到植物生长环境的情况。

技术实现要素：

1、本实用新型要解决的技术问题

本实用新型的目的在于提供一款基于stm32的智能控制种植设备，以解决上述背景技术中提出的问题：

现有设计无法根据植物生长环境实时进行调整且无法实时监控的问题。

2、技术方案

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一款基于stm32的智能控制种植设备，包括支撑架和安装架，所述支撑架的底端固定连接有种植腔板体，所述安装架固定连接在支撑架上端，所述安装架上固定连接有集成控制装置，所述支撑架上端侧壁上设置有遮光装置，所述遮光装置包括有连接架、遮光帘和驱动电机，所述连接架与支撑架固定连接，所述遮光帘与连接架转动连接，所述驱动电机固定安装在连接架上，所述驱动电机的输出轴与遮光帘固定连接；所述支撑架下端侧壁上还固定安装有水泵，所述水泵上固定连接有输水管，所述输水管远离水泵一端固定安装在安装架的内部，所述安装架底面上固定安装有雾状喷头和花洒喷头，所述雾状喷头和花洒喷头与输水管相连通，所述安装架底面上还固定安装有led灯。

优选的，所述集成控制装置包括有安装盒体、主控板、传感器模块、wifi无线通信模块和电源模块，所述主控板固定安装在安装盒体内部，所述传感器模块设置在种植腔板体的内壁上，所述wifi无线通信模块固定安装在主控板上，所述电源模块包括有太阳能电池板和蓄电池，所述太阳能电池板与安装盒体顶端固定连接，所述蓄电池固定安装在安装盒体的内底面上，所述太阳能电池板电连接蓄电池。

优选的，应用一款基于stm32的智能控制种植系统，所述种植系统包括有感应系统、控制系统和信息传输系统；

所述感应系统通过传感器模块的空气温湿度传感器、土壤湿度传感器和光敏传感器去获取空气温湿度信息、土壤湿度信息和光照强度信息；

所述控制系统通过主控板将感应系统获取的空气温湿度信息、土壤湿度信息和光照强度信息进行筛选、处理和转换，产生控制信息，然后控制信息分别传送至空气温湿度控制系统、土壤湿度控制系统和光照控制系统使其运行；

所述空气温湿度控制模块接收控制信息来对雾状喷头进行控制；

所述土壤湿度控制模块通过接收控制信息来对花洒喷头进行控制；

所述光照控制模块接收控制信息来对遮光帘和led灯进行控制；

所述信息传输系统通过wifi无线通信模块将控制系统处理后所得信息传输至与之相匹配的移动终端，同时通过wifi无线通信模块将移动终端发出的信息指令反作用于控制系统上。

优选的，所述wifi无线通信模块固定安装在主控板上，所述wifi无线通信模块电连接主控板，所述wifi无线通信模块与连接对应wifi信号的移动终端相匹配，使用者用手机连接wifi无线通信模块发出的wifi信号，使用相对应的app，即可实时接收由传感器模块所收集到的植物生长环境的信息。

优选的，所述控制系统固定安装在主控板上，所述控制系统与传感器模块相匹配，所述控制系统包括有空气温湿度控制模块、土壤湿度控制模块和光照控制模块，所述空气温湿度控制模块与雾状喷头相匹配，所述土壤湿度控制模块与花洒喷头相匹配，所述光照控制模块与遮光帘和led灯相匹配，使用时，传感器模块会将收集到信息传递至主控板进行处理，然后发送至控制系统，控制系统会将信息与预设的标准值进行比较，若不在合适的范围内，即控制相对应的装置结构进行调节。

优选的，所述电源模块包括有太阳能电池板和蓄电池，所述太阳能电池板与安装盒体顶端固定连接，所述蓄电池固定安装在安装盒体的内底面上，所述太阳能电池板电连接蓄电池，通过太阳能电池板能够为蓄电池进行充电，进而为装置本体上的各个用电结构进行供电。

3、有益效果

本实用新型应用应用一款基于stm32的智能控制种植系统，种植系统包括有主控板、传感器模块、wifi无线通信模块、控制系统和电源模块，使用时，当温湿度传感器采集到温湿度数据后，直接发送给主控板，主控板进行数据处理后，将采集的温度、湿度数据与系统预先设置的最佳种植参数进行比对，若空气中的温度或湿度不在适宜范围内，主控板立即发送降温或增湿指令给空气温湿度控制模块，继电器进入吸合状态，水泵通电，通过雾状喷头给种植空间喷施水雾，通过水雾的吸热到达降温增湿的效果；当土壤湿度传感器采集到土壤湿度ad值后，直接传输给主控板，主控板接收到数据后将当前土壤湿度值与该植物最佳土壤湿度值进行比较，若土壤湿度过低，则通过主控板发送浇水指令土壤湿度控制模块，令继电器开关由断开变为吸合状态，水泵开启，通过花洒喷头快速浇水；光照控制系统中，光敏传感器持续采集环境中光强数据，采集到数据后，分两种情况进行处理：当光强在大于某一光强值时，主控板开始计时；结合温度湿度传感器采集的温度数据，若温度和光强都高于适宜值且计时时间超过一定时间，则判断为植物当日长时间处于炎热的环境中，此时主控板发送遮光指令，控制遮光帘的继电器吸合，驱动电机旋转放下遮光帘，从而避免植物长时间在烈日下曝晒；每天接受足够的光照也是植物健康生长的重要条件之一，但有些阳台处于背阳面，不能保证植物每天接受足够的光照，系统通过程序设计对当日上午7：00—下午18:00的高光强时段进行计时，若当日该植物光照时间未达到足够的光照时间值，则开启led灯为植物进行补光；利用上述设计，使得装置本体可以根据植物生长环境的变化来控制相关装置结构来进行相应的调节，能够保证植物更好的生长；除此之外，本实用新型还设置有wifi无线通信模块，wifi无线通信模块与连接对应wifi信号的移动终端相匹配，使用者用手机连接wifi无线通信模块发出的wifi信号，使用相对应的app，即可实时接收由传感器模块所收集到的植物生长环境的信息。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的遮光装置的结构示意图；

图3为本实用新型的侧面剖视图；

图4为本实用新型的种植系统的工作流程图。

图中标号说明：

1、支撑架；2、种植腔板体；3、安装架；4、集成控制装置；5、传感器模块；6、连接架；7、遮光帘；8、驱动电机；9、主控板；10、wifi无线通信模块；11、太阳能电池板；12、蓄电池；13、水泵；14、输水管；15、雾状喷头；16、花洒喷头；17、led灯。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：

请参阅图1-3，一款基于stm32的智能控制种植设备，包括支撑架1和安装架3，支撑架1的底端固定连接有种植腔板体2，安装架3固定连接在支撑架1上端，安装架3上固定连接有集成控制装置4，支撑架1上端侧壁上设置有遮光装置，遮光装置包括有连接架6、遮光帘7和驱动电机8，连接架6与支撑架1固定连接，遮光帘7与连接架6转动连接，驱动电机8固定安装在连接架6上，驱动电机8的输出轴与遮光帘7固定连接；支撑架1下端侧壁上还固定安装有水泵13，水泵13上固定连接有输水管14，输水管14远离水泵13一端固定安装在安装架3的内部，安装架3底面上固定安装有雾状喷头15和花洒喷头16，雾状喷头15和花洒喷头16与输水管14相连通，安装架3底面上还固定安装有led灯17。

集成控制装置4包括有安装盒体、主控板9、传感器模块5、wifi无线通信模块10和电源模块，主控板9固定安装在安装盒体内部，传感器模块5设置在种植腔板体2的内壁上，wifi无线通信模块10固定安装在主控板9上，电源模块包括有太阳能电池板11和蓄电池12，太阳能电池板11与安装盒体顶端固定连接，蓄电池12固定安装在安装盒体的内底面上，太阳能电池板11电连接蓄电池12。

本实用新型通过设置有遮光装置，可以人工对光照强度进行调节，使用时，若光照过强，可以通过驱动电机8带动遮光帘7，将遮光帘7降下，从而达到降低光照强度的目的，若是光照不足，可以通过打开led灯17来为植物进行补光，促进植物进行光合作用；通过设置有太阳能电池板11和蓄电池12，可以利用光能为蓄电池12充电，进而为装置本体上的用电结构进行供电，能够有效节约电力资源。

实施例2：

请参阅图4，结合实施例1的基础有所不同之处在于，一款基于stm32的智能控制种植设备应用一款基于stm32的智能控制种植系统，种植系统包括有感应系统、控制系统和信息传输系统；

感应系统通过传感器模块5的空气温湿度传感器、土壤湿度传感器和光敏传感器去获取空气温湿度信息、土壤湿度信息和光照强度信息；

控制系统通过主控板9将感应系统获取的空气温湿度信息、土壤湿度信息和光照强度信息进行筛选、处理和转换，产生控制信息，然后控制信息分别传送至空气温湿度控制模块、土壤湿度控制模块和光照控制模块使其运行；

空气温湿度控制模块接收控制信息来对雾状喷头进行控制；

土壤湿度控制模块通过接收控制信息来对花洒喷头进行控制；

光照控制模块接收控制信息来对遮光帘7和led灯17进行控制；

信息传输系统通过wifi无线通信模块将控制系统处理后所得信息传输至与之相匹配的移动终端，同时通过wifi无线通信模块将移动终端发出的信息指令反作用于控制系统上。

本实用新型使用的主控板9是stm32f407zgt6芯片的armcortexm4核心板，该主控板9提供了mcu正常运行的最小系统，有丰富的i/o端口资源和标准外设可以使用,包括了三个12位adc模块24个通道，两个12位dac模块，三个spi和四个usart，还提供一个jtag仿真调试下载接口。

本实用新型使用的空气温湿度传感器6是dht11数字温湿度传感器，dht11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器，它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，具有较高的可靠性与卓越的长期稳定性。

光强、光照时间对植物的生长起很大作用，夏天光太强，热量高，根据资料说明，一些植物每日的光照时间不能超过一定时间，光敏传感器8正常工作时，可用作光线检测、亮度检测，本传感器可以通过调节电位器来调节感光灵敏度，并且自带继电器，可通过设定阈值来控制继电器的吸合或断开，可做各种亮度检测控制开关。

土壤中水分含量也是植物健康生长的重要因素之一，土壤湿度传感器7可以检测种植土壤中土壤湿度，结合程序控制水泵13，保证种植土壤中拥有足够水分。

本实用新型的wifi无线通信模块10使用的是esp8266串口转wifi模块，利用esp8266串口转wifi模块，传感器模块5采集到的种植环境参数先发送到主控板9上，主控板9再通过串口经esp8266模块将数据发送到连接到此wifi的手机端上，从而实现数据的无线传输。

使用时，在种植腔板体2之间的种植腔中放上土壤，然后在土壤中种植植物，在植物生长过程中，当空气温湿度传感器6采集到温湿度数据后，直接发送给主控板9，主控板9进行数据处理后，将采集的温度、湿度数据与系统预先设置的最佳种植参数进行比对，若空气中的温度或湿度不在适宜范围内，主控板9立即发送降温或增湿指令给空气温湿度控制模块，继电器进入吸合状态，水泵13通电，通过雾状喷头15给种植空间喷施水雾，通过水雾的吸热到达降温增湿的效果；当土壤湿度传感器7采集到土壤湿度ad值后，直接传输给主控板9，主控板9接收到数据后将当前土壤湿度值与该植物最佳土壤湿度值进行比较，若土壤湿度过低，则通过主控板9发送浇水指令给土壤湿度控制模块，令继电器开关由断开变为吸合状态，水泵13开启，通过花洒喷头16快速浇水；光照控制模块中，光敏传感器8持续采集环境中光强数据，采集到数据后，分两种情况进行处理：当光强在大于某一光强值时，主控板9开始计时；结合空气温度湿度传感器6采集的温度数据，若温度和光强都高于适宜值且计时时间超过一定时间，则判断为植物当日长时间处于炎热的环境中，此时主控板9发送遮光指令，控制遮光帘7的继电器吸合，驱动电机8旋转放下遮光帘7，从而避免植物长时间在烈日下曝晒；每天接受足够的光照也是植物健康生长的重要条件之一，但有些阳台处于背阳面，不能保证植物每天接受足够的光照，系统通过程序设计对当日上午7：00—下午18:00的高光强时段进行计时，若当日该植物光照时间未达到足够的光照时间值，则开启led灯17为植物进行补光；利用上述设计，使得装置本体可以根据植物生长环境的变化来控制相关装置结构来进行相应的调节，能够保证植物更好的生长；除此之外，本实用新型通过设置有wifi无线通信模块10，wifi无线通信模块10与连接对应wifi信号的移动终端相匹配，使用者用手机连接wifi无线通信模块10发出的wifi信号，使用相对应的app，即可实时接收由传感器模块所收集到的植物生长环境的信息

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。