【单片机毕业设计选题24069】-物联网节水灌溉系统设计
系统功能:
完成基于物联网的节水灌溉系统的电路图以及软件代码编写。要求系统可以通过传感器监测土壤的湿度和环境温湿度，如果土壤湿度低于限值和环境温湿度超过限值，则需开启继电器，打开电机水泵进行供水灌溉；当土壤湿度高于限值，则系统停止电机水泵运行。此外，进一步还可以通过小程序或者手机APP读取传感器发送的数据并能远程开启、关闭电机，实现灌溉系统的远程监测。
手机开启2.4G WiFi热点后再给系统上电
系统操作说明：
上电后OLED显示 “欢迎使用节水灌溉系统请稍后”，两秒后显示Connecting...表示
正在连接阿里云，正常连接阿里云后显示第一页面，如长时间显示Connecting...请
检查WiFi网络是否正确。
第一页面第一行显示系统状态信息，第二行显示温湿度值，第三行显示土壤湿度值，
第四行显示系统状态（手动或自动）。
短按B4按键切换到第二页面
短按B7按键切换系统状态
第二页面第一行显示温度阈值设定，第二行显示获取到的温度值，第三行显示设定的
温度值，第四行显示风扇状态（ON或OFF）
短按B4按键切换到第二页面
短按B5按键增加温度设定阈值
短按B6按键减少温度设定阈值
手动模式下短按B7按键开关风扇
第三页面第一行显示土壤阈值设定，第二行显示获取到的土壤湿度值，第三行显示
设定的土壤温度值，第四行显示水泵状态（ON或OFF）
短按B4按键切换到第一页面
短按B5按键增加土壤湿度设定阈值
短按B6按键减少土壤湿度设定阈值
手动模式下短按B7按键开关水泵
主要功能模块原理图:
电源时钟烧录接口:
单片机和按键输入电路:
传感器采集电路:
继电器输出电路：
资料获取地址
系统主要功能模块代码
初始化代码:
/* USER CODE BEGIN 1 */
/* USER CODE END 1 */
/* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/
/* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
HAL_Init();
/* USER CODE BEGIN Init */
InitVar();
/* USER CODE END Init */
/* Configure the system clock */
SystemClock_Config();
/* USER CODE BEGIN SysInit */
/* USER CODE END SysInit */
/* Initialize all configured peripherals */
MX_GPIO_Init();
MX_USART1_UART_Init();
MX_USART2_UART_Init();
MX_ADC1_Init();
/* USER CODE BEGIN 2 */
//uart2打开接收中断
HAL_UART_Receive_IT(&huart2, (uint8_t*)&uart2RecBuff, 1);
InitOled();
InitOledDisp();
ResetDHT11();
//初始化ESP8266
ESP8266_Init();
HAL_Delay(100);
OledFill(0x00); //全屏熄灭
/* USER CODE END 2 */
ESP8266接入阿里云代码:
//硬件复位ESP8266
HAL_GPIO_WritePin(ESP8266RST_GPIO_Port, ESP8266RST_Pin, GPIO_PIN_RESET);
HAL_Delay(250);
HAL_GPIO_WritePin(ESP8266RST_GPIO_Port, ESP8266RST_Pin, GPIO_PIN_SET);
HAL_Delay(500);
//关闭板载LED
HAL_GPIO_WritePin(OnBoardLED_GPIO_Port, OnBoardLED_Pin, GPIO_PIN_SET);
ESP8266_Clear();
//测试AT指令
printf("AT Testing\r\n");
while(ESP8266_SendCmd("AT\r\n", "OK", 200))
{
HAL_Delay(1000);
}
HAL_GPIO_TogglePin(OnBoardLED_GPIO_Port, OnBoardLED_Pin);
HAL_Delay(500);
//设置为Station
printf("set CWMODE\r\n");
while(ESP8266_SendCmd("AT+CWMODE=1\r\n", "OK", 200))
{
HAL_Delay(1000);
}
HAL_GPIO_TogglePin(OnBoardLED_GPIO_Port, OnBoardLED_Pin);
HAL_Delay(500);
//上电不自动连接AP
printf("set CWAUTOCONN\r\n");
while(ESP8266_SendCmd("AT+CWAUTOCONN=0\r\n", "OK", 200))
{
HAL_Delay(1000);
}
HAL_GPIO_TogglePin(OnBoardLED_GPIO_Port, OnBoardLED_Pin);
HAL_Delay(500);
//关闭回显
printf("set ATE0\r\n");
while(ESP8266_SendCmd("ATE0\r\n", "OK", 200))
{
HAL_Delay(1000);
}
HAL_GPIO_TogglePin(OnBoardLED_GPIO_Port, OnBoardLED_Pin);
HAL_Delay(500);
//配置WIFI
printf("set Wifi\r\n");
while(ESP8266_SendCmd("AT+CWJAP=\""WIFI_SSID"\",\""WIFI_PASSWD"\"\r\n", "OK", 500))
{
HAL_Delay(1000);
}
HAL_GPIO_TogglePin(OnBoardLED_GPIO_Port, OnBoardLED_Pin);
HAL_Delay(500);
//MQTT USER CONFIG
printf("mqtt config\r\n");
while(ESP8266_SendCmd("AT+MQTTUSERCFG=0,1,\""MQTT_CLIENT_ID"\",\""MQTT_USER_NAME"\",\""MQTT_PASSWD"\",0,0,\"\"\r\n", "OK", 500))
{
HAL_Delay(1000);
}
HAL_GPIO_TogglePin(OnBoardLED_GPIO_Port, OnBoardLED_Pin);
HAL_Delay(1000);
//MQTT连接服务器
printf("mqtt broker\r\n");
while(ESP8266_SendCmd("AT+MQTTCONN=0,\""BROKER_ASDDRESS"\",1883,0\r\n", "OK", 500))
{
HAL_Delay(1000);
}
HAL_GPIO_TogglePin(OnBoardLED_GPIO_Port, OnBoardLED_Pin);
HAL_Delay(500);
系统控制代码:
//系统信息更新
void SystemControl(void)
{
static uint8_t updateCnt = 0;
updateCnt++;
if(updateCnt>=SYSTEM_UPDATE_INTER)
{
updateCnt = 0;
Aliyun_SendData();
}
//更新DHT11温湿度数据
UpdateTempData();
//读取传感器值
ReadSensorVal();
}
此设计提供的资料包含原理图PCB（包含PDF，AD，立创EDA三个版本），源代码，系统框图，主程序流程图，物料清单（包含使用到的器件手册），功能操作说明等。
