作者 祝朝坤 张凌燕 郑州工商学院(河南 郑州 450000)
祝朝坤 (1987-)，男，硕士，讲师，研讨方向：无线传感器
网络;张凌燕，女，硕士，讲师，研讨方向：嵌入式体系。
摘要：本文根据STM32以及Android智能手机APP，完成了简易农业物联网大棚的规划。规划中经过STM32和无线传感器网络的运用，提出并规划了一种经过对大棚内农作物成长的环境信息进行实时监测和调控的体系，在操控设备的干涉下，为农作物的成长发明最适合其成长的环境的规划。
导言
在现在的技能浪潮推进下，传统农业的出产方式现已发生了巨大的改变。本文农业物联网大棚的规划是以嵌入式体系为根底，可以对温室大棚内空气温度、空气湿度、光照强度、土壤湿度进行实时监测，并在各项环境目标到达预先设定的阈值时，对环境要素进行实时的反应调理，经过操控其他设备对温室大棚内的环境做出相应调控。例如当检测到土壤湿度缺乏时，体系就翻开灌溉体系进行灌溉;当检测到光照缺乏时，体系操控电灯翻开照明操控体系对大棚内光照强度进行调控;当检测到CO2含量过高时，则翻开通风体系对大棚内空气进行通风调理等监控功用。
大棚中首要经过STM32F103系列单片机对其间的温湿度传感器、光照传感器、土壤湿度传感器的数据进行收集，经过换算得到相应的环境数据后，经过STM32F103的串口将数据传输给WiFi模块。Android手机经过串口转WiFi模块对传感器收集来的数据进行接纳。并将其在Android手机APP上显示出来。与此一起，经过Android手机端，事前可以对环境温湿度，土壤湿度的阈值进行设定，假如当时环境达不到所设定要求时，电扇、电灯和水泵等操控设备会主动翻开，对大棚内的空气温度及空气质量、光照强度、土壤湿度等环境信息进行干涉，以便到达预先设定的环境阈值。
1 体系功用规划
规划分为硬件规划和软件规划两大部分。
硬件部分包含STM32单片机与各传感器模块的硬件电路规划;软件规划包含STM32单片机的程序开发，以及Android智能手机上的APP的开发。规划的整体框图如图1所示。
1.1 硬件的选型和规划
物联网大棚的环境节点规划选用性价比较高的STM32F103系列单片机做为微操控器，环境监测传感器和操控设备经过GPIO口、I2C引脚等接口与STM32单片机相连;一起，STM32单片机经过串行口和WiFi模块相连，并经过TCP/IP协议与智能手机进行数据交换，然后完成对大棚内传感器信息的收集和对大棚内各设备状况的操控。
1.1.1 规划中选用的传感器
1、DHT22一体化温湿度传感器
DHT22湿敏%&&&&&%数字温湿度模块是一款含有己校准数字信号输出的温湿度复合传感器。该产品具有超低能耗、超快呼应、抗干扰能力强、性价比高级长处。
2、光照强度模块电路
该规划中选用的是较为常用的BH1750FVI光照强度检测模块。其作业温度规模也较广，为-45℃至+85℃，可以满意一般工业出产的条件。一起也具有较高的活络的和精确度。
此模块选用I²C协议与单片机之间进行数据交互。其可以检测到的光照强度规模为1~65535Lux。
3、 土壤湿度传感器
土壤湿度传感器又叫土壤水分传感器，土壤含水量传感器。土壤湿度传感器由不锈钢探针和防水探头构成，可长时间埋设于土壤和堤堰内运用，对表层和深层土壤进行墒情的定点监测和在线丈量。与数据收集器合作运用，可作为水分定点监测或移动丈量的东西丈量土壤容积含水量，首要用于土壤墒情检测以及农业灌溉和林业防护。
以上三种传感器是本规划中将要用到的传感器，他们首要收集周围环境中实时改变的温湿度、光照强和土壤的湿度等农作物成长的环境信息。
1.1.2 通讯相关电路
为了处理硬件与软件的通讯以及摄像头收集数据的传输，规划中选用了ESP8266 WiFi模块。该模块是一款串口转WiFi模块，他可以将单片机的串口通讯协议转换成TCP/IP协议，为单片机接入网络供给了或许。又由于其成本低、运用简洁、组网便利、易于完成长途数据交互，因此在物联网运用规划中，被广泛采用运用。
1.1.3 农业物联网大棚简易模型图
在本规划中STM32F103用作中心操控器，用来对DHT22、BH1750FVI和土壤湿度传感器的信息收集与处理，并操控WiFi模块收发作业有序的进行。在规划中起到至关重要的效果。农业物联网大棚简易模型如图2所示。
1.2 Android客户端APP程序规划
Android客户端运用程序作为本农业物联网大棚体系所运用的手机客户端。Android终端程序初步规划总共有1个主页面和3个子界面。3个子界面包含环境信息操控界面、光照强度操控界面和监控摄像头挑选界面。现对此APP的子界面及其部分代码进行扼要介绍。
1、主页面
翻开运用程序即可进入到主页面，如图3所示。在主界面上设置有3个接触按键，当点击这三个不同的接触按钮时，会触发不同的监听事情，然后调用相关函数，转入对应的子页面当中去。
2、“环境信息”子页面
当在主页面点击“环境信息”按钮时，程序即可跳转到环境信息子页面去。该页面布局和功用如图4所示。
