本项目设计了一个基于STM32的智能花盆浇水系统。该系统通过土壤湿度传感器检测土壤湿度，当湿度低于设定阈值时，自动启动水泵进行浇水。它还结合了温湿度传感器用于环境监测。该项目展示了STM32在传感器集成、自动控制和节水智能化应用中的作用。
环境准备 1. 硬件设备 STM32F103C8T6 开发板（或其他 STM32 系列）土壤湿度传感器温湿度传感器（如 DHT11）水泵和水管（用于浇水）继电器模块（用于控制水泵）面包板和杜邦线USB-TTL 串口调试工具 2. 软件工具 STM32CubeMX：用于初始化 STM32 外设。Keil uVision 或 STM32CubeIDE：用于编写和下载代码。ST-Link 驱动程序：用于下载程序到 STM32。 项目实现 1. 硬件连接 土壤湿度传感器：将土壤湿度传感器的信号引脚连接到 STM32 的 ADC 输入引脚（如 PA0），用于检测土壤湿度。温湿度传感器：将 DHT11 温湿度传感器的数据引脚连接到 STM32 的 GPIO 引脚（如 PA1），用于检测环境温湿度。水泵控制：将水泵通过继电器模块连接到 STM32 的 GPIO 引脚（如 PA2），用于自动浇水。 2. STM32CubeMX 配置 打开 STM32CubeMX，选择你的开发板型号。配置系统时钟为 HSI，以确保系统稳定。配置 ADC 用于读取土壤湿度传感器的数据。配置 GPIO 引脚用于控制继电器和接收温湿度传感器的数据。生成代码，选择 Keil 或 STM32CubeIDE 作为工具链。 3. 编写主程序在生成的项目基础上，编写土壤湿度检测、温湿度传感器读取以及水泵自动控制的代码。以下是智能花盆浇水系统的基本代码示例：
#include "stm32f1xx_hal.h"
#include "dht11.h"
// 定义引脚
#define PUMP_PIN GPIO_PIN_2
#define PUMP_PORT GPIOA
// 湿度阈值
#define SOIL_MOISTURE_THRESHOLD 500 // 根据传感器输出设定
// 函数声明
void Pump_Control(uint8_t state);
uint32_t Read_SoilMoisture(void);
void Read_TemperatureHumidity(void);
// 初始化水泵
void Pump_Init(void)
{
HAL_GPIO_WritePin(PUMP_PORT, PUMP_PIN, GPIO_PIN_RESET);
}
// 控制水泵
void Pump_Control(uint8_t state)
{
HAL_GPIO_WritePin(PUMP_PORT, PUMP_PIN, state ? GPIO_PIN_SET : GPIO_PIN_RESET);
}
int main(void)
{
HAL_Init();
SystemClock_Config();
// 初始化 GPIO 和 水泵
MX_GPIO_Init();
Pump_Init();
// 初始化 DHT11 传感器
DHT11_Init();
while (1)
{
// 读取土壤湿度
uint32_t soil_moisture = Read_SoilMoisture();
// 如果湿度低于阈值，启动水泵
if (soil_moisture < SOIL_MOISTURE_THRESHOLD)
{
Pump_Control(1); // 启动水泵进行浇水
HAL_Delay(5000); // 浇水5秒
Pump_Control(0); // 停止浇水
}
// 读取温湿度传感器
Read_TemperatureHumidity();
HAL_Delay(1000); // 每秒更新一次检测
}
}
4. 土壤湿度传感器读取以下是土壤湿度传感器的读取代码示例，使用 ADC 采样：
#include "adc.h"
// 读取土壤湿度
uint32_t Read_SoilMoisture(void)
{
uint32_t moisture_value = 0;
HAL_ADC_Start(&hadc1);
if (HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, HAL_MAX_DELAY) == HAL_OK)
{
moisture_value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
}
HAL_ADC_Stop(&hadc1);
return moisture_value;
}
5. 温湿度传感器读取以下是 DHT11 温湿度传感器的读取代码示例：
#include "dht11.h"
// 读取温湿度数据
void Read_TemperatureHumidity(void)
{
uint8_t temperature = 0;
uint8_t humidity = 0;
if (DHT11_Read(&temperature, &humidity) == 0)
{
printf("Temperature: %d°C, Humidity: %d%%rn", temperature, humidity);
}
else
{
printf("Failed to read from DHT11 sensor.rn");
}
}
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通过本项目，我们成功设计了基于 STM32 的智能花盆浇水系统，实现了土壤湿度检测和自动浇水控制，并结合温湿度传感器进行环境监测。该系统在家庭园艺、农业等领域有广泛的应用前景，能够提升自动化管理效率，并有效节约用水资源。
