基于STM32和OneNET的智能花盆设计
摘要：伴着历史的步伐，随着社会经济的迅速发展，以及工业对环境的伤害，现代人也逐渐认识到生活环境的重要性，学会了通过增加绿色来点缀生活，同时，平日工作的繁忙，都需要健康舒适的家庭环境以及办公环境，来使生活、工作和学习变得愉悦，振作精神，面对社会带来的压力。以至于购买了花盆种植绿色植物，也没有时间管理，致使植物凋谢衰败，以此，针对这一系列的生活状况，开始了我的毕业设计研究。
此次论文设计研究是基于STM32单片机和物联网开放平台OneNET互联控制的智能花盆。通过采集花盆栽种植物的温度、土壤湿度和光照度，利用ESP8266将采集的数据传送至云平台OneNET进行存储和显示，通过网页远程查询栽种植物的参数信息。
关键词：智能花盆；STM32；OneNET；ESP8266
Intelligent flowerpot design based on STM32 and OneNET
Abstract:With the pace of history, with the rapid development of social economy and industrial damage to the environment, the modern people also gradually realize the importance of living environment, decorate life learned by increasing green at the same time, the daily work is busy, need to be healthy and comfortable home environment and office environment, to make life, work and study become cheerful, spirits, in the face of social pressure. So, I bought a flower pot to plant green plants, and did not have time to manage it, so that the plant withered and declined, so I started my graduation design research on this series of living conditions.
The design of this paper is a smart flowerpot based on the OneNET interconnection control of STM32 SCM and iot open platform. Through gathering pot temperature, soil humidity and light, plant growth using ESP8266 OneNET to transfer data to the cloud platform for storage and display of the parameters of the plant growth through a web remote query information.
Keywords: Intelligent flowerpot, STM32, OneNET,ESP8266
第一章 绪论
1.1研究意义
剖析当前智能花盆的推广以及需求，个人对未来智能花盆的发展前景想象。使用例如温湿度传感器、土壤湿度传感器、光照强度传感器等各类传感器实时采集智能花盆种植植物的所处环境的信息。之后通过模块接入网络物联网平台，实现嵌入式智能花盆传感器检测、信息处理、远程操作浇水等操作，以此来设计此次的研究课题。
智能花盆是种植植物护理简单化的一大进步，其实很多人也想亲身去体验在养护植物的工程，但乏于日常生活时间的紧张，与工作压力，无法向老年人那样有时间去整理自己种植的植物。日常的购买花盆植物经常会在不注意的情况之下，枯萎掉，每次都非常伤心，但下一次看见好看的植物花盆，依旧会忍不住去购买。而智能花盆的出现，在面对生活、面对工作以及面对社会的程度上解决了部分问题，通过远程的监测种植植物的生长数据对比植物生长计划的预设设计，通知用户花盆种植植物的生长状态，再由用户完成简易的植物护理操作。为生活带来了便捷，为生活做了绿色的点缀。
1.2当前背景
首先随着科技的发展，智能家居的概念通过各种媒体、报纸、博览会传递出去，进入了民众的视线里，逐渐形成了一种科技热潮。再加上政府推动与支持，全国各大城市的科技建设越来越快，逐渐形成智能化的城市建设理念，相对的进步同时的带动了科技产业的发展，各大市场公司逐渐将智能家居普及至民众的生活中，技术发展越来越高。其中，智能花盆是在不断推广中，逐渐受到民众的认可以及喜爱的新型家居设备。且智能花盆进入国内时间尚短，正处于快速发展的阶段，功能和需求还不够完善。
1.3技术优势
在优势方面，智能花盆对比过去以及现在大部分还存在的普通花盆有着相对本质的区别，其目的就是在生活中实现智能化以及简易管理化。通过传感器采集植物生长数据，转换出实时的环境状况，反馈到云平台，进行设计内的相应的工作。智能花盆用到了在大学学到的数字传感技术、计算机控制技术以及电子技术，智能花盆就是这些技术的科技产物。
从普通花盆到智能花盆的诞生，再到智能花盆的全面的推广，使其逐渐的成为了生活家居和办公场所装饰植物种植的宠儿，再由传感器技术根据种植植物土壤湿度的变化，提供变化所需求的现代化的种植植物简易护理系统。在系统设计的需求上主要是通过传感器对种植植物不同的生长环境参数进行监测，再对传感器采集的数据进行数据分析、数据处理以及对比相应设计的预设值数据，最后通过对浇水系统的控制来调整种植植物的生长参数，使种植植物健康的生长。
1.4研究目标方向及内容
研究目标方向：通过课题的研究意义，设计一款智能花盆，使用STM32单片机采集花盆种植的温度、土壤湿度和光照度，并利用网络模块传送到云平台OneNET进行存储和展示。选择各类的传感器模块和智能网络设备模块进行系统设计，通过物联网OneNET云平台远程查询种植植物数据。根据环境变化，设计一个浇水装置，当智能花盆土壤湿度低于预设值时，系统通过命令使浇水装置自动进行浇水；根据植物的生长属性，当环境参数出现不利于植物生长时进行警告。
研究目标内容：根据当前的背景，确定社会对于智能花盆的使用需求，由于花盆是基于STM32和OneNET的智能花盆是物联网概念中的智能植物管理类。可通过网页远程接入云端再与智能硬件相接，实现远程查询种植植物的参数信息。在硬件上运用安装了ARM Cortex-M3内核的高性能、低成本以及低功耗的STM32嵌入式处理芯片，再使用传感器采集花盆种植植物的温度、土壤的湿度和光照强度，利用ESP8266 WIFI网络模块将数据传送至物联网OneNET云平台进行存储和展示，用户通过登陆物联网OneNET云平台进行观察和管理，充分的掌握种植植物的实时状态。而且在网页上也可以使用收到的信息进行远程管理，当光照强度过高，周围温度提升，使其土壤湿度低于预设数据中的湿度值时，浇水装置可自动进行浇灌。当环境出现偏差，不利于种植植物生长时，在网页上进行实时警告。不用用户担心植物的生长情况。
1.5 论文组织结构
第一章：分析研究设计的意义，当前的背景及技术优势，如何展现目标方向及内容。
第二章：系统的设计方案
第三章：硬件的设计与实践操作
第四章：尝试使用到的软件，进行设计与调试
第五章：系统最终的组装与调试
第六章：研究设计总结
目 录
第一章 绪论 1
1.1研究意义 1
1.2当前背景 1
1.3技术优势 2
1.4研究目标方向及内容 2
1.5 论文组织结构 3
第二章 系统设计及要求 3
2.1 设计功能 3
2.1.1 数据监测 3
2.1.2 数据传输 3
2.1.3 远程查询及控制 3
2.1.4 事件警示 3
2.2 方案架构 4
2.3 方案设计 6
2.3.1 事件警示系统设计 6
2.3.2 控件网页端控制浇水系统设计 8
2.4 网络协议 9
2.4.1 EDP协议 9
2.4.2 HTTP协议 11
第三章 硬件设计与实践 12
3.1 硬件部分的选择 12
3.1.1 控制器模块选择 12
3.1.2 网络传输模块选择 13
3.1.3 温湿度监测模块选择 14
3.1.3 光照强度监测模块选择 15
3.1.4 土壤湿度监测模块 16
3.1.5 浇水控制模块 17
3.2 硬件构建设计 17
第四章 软件设计与调试 21
4.1系统软件设计 21
4.1.1 网络传输模块设计 21
4.1.2 温湿度模块设计 23
4.1.3 光照强度模块设计 24
4.1.4 土壤湿度模块设计 24
4.1.5 OneNET数据接收设计 25
第五章 系统组装与调试 25
5.1 数据显示 25
第六章 结论 26
6.1 研究设计中的难点 26
6.2 研究设计的花盆特点 27
6.2.1 拥有简易的操作 27
6.2.2 基于物联网云平台 27
6.3 总结与期望 27
致谢 28
参考文献 29
参考文献
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