基于STM32设计的智慧果园云监测系统_256
文章目录
- 一、前言
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- 1.1 项目介绍
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- 【1】开发背景
- 【2】研究的意义
- 【3】最终实现需求
- 【4】项目硬件模块组成
- 1.2 设计思路
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- 【1】整体设计思路
- 【2】上位机开发思路
- 1.3 项目开发背景
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- 【1】选题的意义
- 【2】摘要
- 【3】国内外相关研究现状
- 【4】物联网技术和传感器技术
- 【5】参考文献
- 1.4 开发工具的选择
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- 【1】设备端开发
- 【2】上位机开发
- 1.5 系统框架图
- 1.6 系统功能总结
- 1.7 系统原理图
- 1.8 硬件实物图
- 1.9 模块的技术详情介绍
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- 【1】ESP8266模块
- 【2】BH1750模块
- 【3】SHT30模块
- 【4】SPG30模块
- 【5】Air724UG-4G模块
- 【6】中科微ATGM336H-GPS模块
- 【7】MQTT协议
- 二、硬件选型
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- 2.1 STM32开发板
- 2.2 USB下载线
- 2.3 SHT30温湿度模块
- 2.4 PCB板
- 2.5 稳压模块
- 2.6 电源插头
- 2.7 继电器
- 2.8 BH1750光敏传感器
- 2.9 母对母杜邦线
- 2.10 电源扩展板(2个)
- 2.11 土壤湿度传感器
- 2.12 SGP30模块
- 2.13 抽水马达
- 2.14 Air724UG 4G模块
- 2.15 4G模块专用杜邦线
- 2.16 GPS模块
- 2.17 USB母头
- 2.18 测速模块
- 三、部署华为云物联网平台
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- 3.1 物联网平台介绍
- 3.2 开通物联网服务
- 3.3 创建产品
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- (1)创建产品
- (2)填写产品信息
- (3)产品创建成功
- (4)添加自定义模型
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- 【1】创建服务ID
- 【2】SHT30_T 环境温度 浮点数
- 【3】SHT30_H 环境湿度 浮点数
- 【4】BH1750 光照强度 整数
- 【5】SOIL_H 土壤湿度 浮点数
- 【6】MOTOR_SW 浇水电机 布尔类型
- 【7】SGP30 二氧化碳浓度 整数
- 【8】WindSpeed 风速 浮点数
- 【9】GPS GPS定位信息 字符串
- 【10】run_mode 运行模式
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- (5)创建完成
- 3.4 添加设备
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- (1)注册设备
- (2)根据自己的设备填写
- (3)保存设备信息
- (4)设备创建完成
- (5)设备详情
- 3.5 MQTT协议主题订阅与发布
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- (1)MQTT协议介绍
- (2)华为云平台MQTT协议使用限制
- (3)主题订阅格式
- (4)主题发布格式
- 3.6 MQTT三元组
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- (1)MQTT服务器地址
- (2)生成MQTT三元组
- 3.7 模拟设备登录测试
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- (1)填入登录信息
- (2)打开网页查看
- (3)MQTT登录测试参数总结
- 3.8 项目凭证
- 3.9 创建IAM账户
- 3.10 获取影子数据
- 3.11 修改设备属性
- 四、 Air724UG 模块调试过程
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- 4.1 官方文档
- 4.2 模块调试接线
- 4.3 串口调试过程
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- 【1】AT命令
- 【2】读取模块厂商信息
- 【3】读取详细的固件版本
- 【4】查询卡是否插好
- 【5】查询信号质量
- 【6】查询网络注册状态
- 【5】查询模组是否注册上GPRS网络
- 【6】查询附着GPRS网络
- 五、STM32设备端代码设计
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- 5.1 硬件连线说明
- 5.2 硬件原理图
- 5.3 硬件组装过程
- 5.4 硬件实物图
- 5.5 KEIL工程
- 5.6 代码移植需要改的地方
- 5.7 程序下载
- 5.8 程序正常运行效果
- 5.9 取模软件的使用
- 5.10 STM32与手机APP的交互协议
- 5.11 初始化代码分析
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- (1) 基础功能的初始化
- (2) 环境监测模块初始化
- (3) 串口和定时器初始化
- (4)LCD 显示屏初始化
- (5)SGP30 二氧化碳和 TVOC 检测模块初始化
- (6)Air724UG 4G模块初始化与配置
- (7)结束初始化
- 5.12 按键代码分析
- 5.13 数据上传代码分析
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- (1)定时任务与LED指示
- (2)温湿度数据采集与显示
- (3)光照强度采集与显示
- (4)土壤湿度采集与显示
- (5)CO₂ 和 VOC 数据采集与显示
- (6)环境风速显示
- (7)运行模式显示
- (8)灌溉电机开关显示
- (9)自动模式下的灌溉控制
- (10)数据上传至云端服务器
- 5.14 GPS定位数据解析
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- (1)检查 GPS 数据接收标志
- (2)GPS 数据终止符处理
- (3)GPS 数据解析
- (4)显示经纬度信息
- (5)清理缓存与重置状态
- (6)总结
- 六、Qt开发入门与环境搭建
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- 6.1 Qt是什么?
- 6.2 Qt版本介绍
- 6.3 Qt开发环境安装
- 6.4 开发第一个QT程序
- 6.5 调试输出
- 5.6 QT Creator常用的快捷键
- 6.7 QT帮助文档
- 6.8 UI设计师使用
- 6.9 按钮控件组
- 6.10 布局控件组
- 6.11 基本布局控件
- 6.12 UI设计师的布局功能
- 七、上位机开发
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- 7.1 Qt开发环境安装
- 7.2 新建上位机工程
- 7.3 切换编译器
- 7.4 编译测试功能
- 7.5 设计UI界面与工程配置
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- 【1】打开UI文件
- 【2】开始设计界面
- 7.6 设计代码
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- 【1】获取token
- 【2】获取影子数据
- 【3】解析数据更新界面
- 【4】判断设备是否离线
- 【5】获取设备最新数据上传时间
- 【5】界面的数据更新
- 7.5 编译Windows上位机
- 7.6 配置Android环境
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- 【1】选择Android编译器
- 【2】创建Android配置文件
- 【3】配置Android图标与名称
- 【3】编译Android上位机
- 7.7 模拟设备联调
- 八、使用STM32代码的流程以及注意事项
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- 8.1 第1步
- 8.2 第2步
- 8.3 第3步
- 8.4 第4步
- 九、STM32的main.c代码
- 版权声明
一、前言
1.1 项目介绍
【1】开发背景
随着现代农业技术的快速发展,智慧农业逐渐成为提高农业生产效率和可持续发展的重要途径。在这样的背景下,基于STM32设计的智慧果园云监测系统应运而生。该系统通过集成先进的传感器技术和物联网(IoT)解决方案,实现对果园环境的实时监测与管理,从而帮助果农更加精准地控制种植条件,提高果实品质和产量。
传统的果园管理方式往往依赖于人工经验,这不仅耗费大量的人力物力,而且由于缺乏科学依据,很难达到最佳管理效果。相比之下,利用现代信息技术构建起来的智能监测系统能够自动收集并分析果园内的各项关键数据,如温度、湿度、光照强度等,为决策提供准确的数据支持。此外,通过远程灌溉功能,管理人员可以随时随地根据实际情况启动或停止灌溉过程,极大地提高了水资源利用效率。
本项目选择使用STM32作为主控芯片,得益于其高性能低功耗的特点以及丰富的外设接口资源,非常适合用于此类需要长时间稳定运行且对外部环境敏感度高的应用场景中。配合4G联网模块及华为云IoT平台的支持,实现了设备间高效的数据传输与云端存储处理能力,使得即便是在偏远地区也能保持良好的通信状态。针对不同用户群体的需求,开发了适用于Windows桌面端和Android移动端的应用程序,方便管理者无论身处何地都能够轻松掌握果园动态,并及时采取相应措施。
该项目通过对果园环境进行全面感知与智能化管理,不仅有助于提升农产品质量与安全水平,同时也促进了传统农业向现代化转型的步伐,对于推动我国乃至全球范围内智慧农业的发展具有重要意义。