基于STM32单片机远程浇花花盆GSM短信浇水补光设计原理图程序

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原创 2023-10-02 14:18:20 1.9k 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

基于STM32设计的智慧浇花系统(华为云IOT) 主控MCU选择STM32F103芯片，通过土壤湿度传感器、环境温湿度传感器，检测整个周边环境信息，再通过ESP8266 WIFI传递到物联网平台。程序里可以预设湿度阀值，当检测到土壤湿度低于阀值就自动浇花。在手机APP上可以实现远程控制水泵浇花，本地在搭载一个TFT小尺寸显示屏，可以实时显示测量检测的数据，在办公室里也可以通过TFT彩屏显示屏解周围环境的信息。...... 阅读详情

功能：
0.本项目采用STM32F103C8T6作为单片机系统的控制MCU
1.系统采用LCD1602液晶显示花盆湿度、温度和光照状态值等参数
2.可实现远程控制，通过GSM短信远程浇水和补光灯控制。
3.湿度低于35自动浇水、光照较暗自动补光。
4.采用DC002作为电源接口可直接输入5V给整个系统供电

原理图：
在这里插入图片描述

PCB ：
在这里插入图片描述

主程序：

#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "sys.h"
#include "usart.h"
#include "timer.h"
#include "bsp_lcd1602.h"
#include "bsp_adc.h"

#define INIT 0x00
#define WATER 0x01
#define Light 0x02
#define GETMESG 0x03
#define SOMEONE 0x09

char tab[16];
u8 readsoilHmFlag = 0; // 读取土壤湿度标志  定时器中处理
u16 lightValue = 0; //光照值
u16 soilhmValue = 0; //土壤湿度值值


u8 mesgWaterFlag = 0; // 短信浇水标志
u8 waterCnt = 0;        // 短信浇水计时 定时器中处理
u8 mesgLightFlag = 0;  // 短信补光标志
u8 lightCnt = 0;          // 短信补光计时 定时器中处理

unsigned char stepNum = 0;  // 运行步骤
unsigned int timeCount = 0; // 接收短信处理延时
char Crtl_Z[1] = {0x1a};    // 发送短信最后字节
char AT_CMGS[26] = "AT+CMGS=\"";
unsigned char rebackMesFlag;    // 返回短信
unsigned char clearMesFlag = 0; // 定时清除短信
unsigned char readMesIng = 0;   // 读取短信中标志

int main(void)
{
    unsigned int i;
    Delay_Init();         // 延时函数初始化
    NVIC_Configuration(); // 设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级，2位响应优先级
    UART_Init(115200);      // 串口初始化
    ADCx_Init();

    LED_Init();               // LED端口初始化
    TIM3_Int_Init(499, 7199); // 10Khz的计数频率，计数到500为50ms

    LED_GSM = 0;

    LCD_GPIO_Init(); // 初始化lcd引脚
    LCD_Init();      // 初始化lcd屏幕

    Delay_ms(20);

    LCD_DispStr(0, 0, "My Designer!    "); // 初始化显示
    sprintf(tab, "Hm:%3d%% L:%3d%%", soilhmValue, lightValue);
    LCD_DispStr(0, 1, tab); // 初始化显示

    for (i = 0; i < 50; i++)
        Delay_ms(100); // 延时有助于稳定

    UART_SendStr(USART1, "AT+CMGF=1\r\n", 11); // 设置字符集
    for (i = 0; i < 5; i++)
        Delay_ms(100); // 延时有助于稳定

    UART_SendStr(USART1, "AT+CSCS=\"GSM\"\r\n", 15); // 设置干什么、
    for (i = 0; i < 5; i++)
        Delay_ms(100); // 延时有助于稳定

    UART_SendStr(USART1, "AT+CMGDA=\"DEL ALL\"\r\n", 20); // 删除所有短信
    for (i = 0; i < 5; i++)
        Delay_ms(100); // 延时有助于稳定

    LED_GSM = 1; // 关闭led
    while (1)
    {
        if (readsoilHmFlag == 1)
        {
            readsoilHmFlag = 0;

            lightValue = 100 - 100 * ADC_ConvertedValue[0] / 4096; //计算百分比
            soilhmValue = 100 * (4096 - ADC_ConvertedValue[1]) / 3373; //取土壤湿度传感器有效范围百分比
            
            //水泵开启瞬间电流较大，影响液晶工作，需要重新配置一下液晶
            LCD_WriteCommand(0x38, 1); //显示模式设置
            LCD_WriteCommand(0x0c, 1); //显示开，不开游标，不闪烁
            LCD_DispStr(0, 0, "My Designer!    "); // 初始化显示
            sprintf(tab, "Hm:%3d%% L:%3d%%", soilhmValue, lightValue);
            LCD_DispStr(0, 1, tab); // 初始化显示

            if (mesgWaterFlag == 0) // 短信不在控制时
            {
                if (soilhmValue < 30) //
                {
                    RELAY = 1;
                } // 打开继电器
                else
                {
                    RELAY = 0;
                } // 关闭继电器
            }

            if (mesgLightFlag == 0) // 短信不在控制时
            {
                if (lightValue < 30)
                {
                    LIGHT = 1;
                } // 打开灯光
                else
                {
                    LIGHT = 0;
                } // 关闭灯光
            }
        }

        if (readFlag == 1) // 读取短信息标志
        {
            readFlag = 0;   // 读取标志清零
            readMesIng = 1; // 读取短信过程中
            timeCount++;
            if ((stepNum == 0) && (timeCount >= 4)) // 定时读取短信
            {
                UART_SendStr(USART1, "AT+CMGF=1\r\n", 11); // 设置字符集
                timeCount = 0;                             // 延时设置量
                stepNum++;                                 // 进入操作过程1
            }
            else if ((stepNum == 1) && (timeCount >= 4)) // 定时读取短信
            {
                for (i = 0; i < SIZEBUF; i++)
                {
                    timebuf[i] = '0'; // 清空timebuf
                }
                UART_SendStr(USART1, "AT+CMGR=1\r\n", 11);
                timeCount = 0; // 延时设置量
                stepNum++;     // 进入操作过程1
            }
            else if ((stepNum == 2) && (timeCount >= 4)) // 定时读取短信
            {
                rebackMesFlag = INIT;
                for (i = 0; i < (SIZEBUF - 5); i++)
                {
                    if ((timebuf[i] == 'w') && (timebuf[i + 1] == 'a') && (timebuf[i + 2] == 't') && (timebuf[i + 3] == 'e') && (timebuf[i + 4] == 'r')) // 查询是否接收到water
                    {
                        mesgWaterFlag = 1;     // 短信控制标志
                        waterCnt = 0;            // 浇水计数
                        RELAY = 1;                // 打开继电器
                        rebackMesFlag = WATER; // 返回短信标志
                        break;
                    }
                    else if ((timebuf[i] == 'l') && (timebuf[i + 1] == 'i') && (timebuf[i + 2] == 'g') && (timebuf[i + 3] == 'h') && (timebuf[i + 4] == 't')) // 查询是否接收到light
                    {
                        mesgLightFlag = 1;     // 短信控制标志
                        lightCnt = 0;             // 计数
                        LIGHT = 1;                // 打开灯光
                        rebackMesFlag = Light; // 返回短信标志
                        break;
                    }
                    else if ((timebuf[i] == 'g') && (timebuf[i + 1] == 'e') && (timebuf[i + 2] == 't')) // 查询是否接收到get
                    {
                        rebackMesFlag = GETMESG; // 返回短信标志
                        break;
                    }
                    if ((timebuf[i] == '+') && (timebuf[i + 1] == '8') && (timebuf[i + 2] == '6')) // 查询短信息中的号码
                    {
                        LED_GSM = 0;
                        rebackMesFlag = SOMEONE;     // 有人发送短信
                        AT_CMGS[9] = timebuf[i + 0]; // 提取号码
                        AT_CMGS[10] = timebuf[i + 1];
                        AT_CMGS[11] = timebuf[i + 2];
                        AT_CMGS[12] = timebuf[i + 3];
                        AT_CMGS[13] = timebuf[i + 4];
                        AT_CMGS[14] = timebuf[i + 5];
                        AT_CMGS[15] = timebuf[i + 6];
                        AT_CMGS[16] = timebuf[i + 7];
                        AT_CMGS[17] = timebuf[i + 8];
                        AT_CMGS[18] = timebuf[i + 9];
                        AT_CMGS[19] = timebuf[i + 10];
                        AT_CMGS[20] = timebuf[i + 11];
                        AT_CMGS[21] = timebuf[i + 12];
                        AT_CMGS[22] = timebuf[i + 13];
                    }
                }
                AT_CMGS[23] = '"'; // 整理字符串
                AT_CMGS[24] = 0x0d;
                AT_CMGS[25] = 0x0a;

                if (rebackMesFlag != INIT)
                {
                    UART_SendStr(USART1, "AT+CMGDA=\"DEL ALL\"\r\n", 20); // 删除所有短信
                    for (i = 0; i < 5; i++)
                        Delay_ms(100); // 延时有助于稳定

                    UART_SendStr(USART1, "AT+CMGF=1\r\n", 11); // 设置字符集
                    for (i = 0; i < 3; i++)
                        Delay_ms(100); // 延时有助于稳定

                    UART_SendStr(USART1, "AT+CSCS=\"GSM\"\r\n", 15); // 设置干什么、
                    for (i = 0; i < 3; i++)
                        Delay_ms(100); // 延时有助于稳定

                    UART_SendStr(USART1, (char *)AT_CMGS, 26); // 准备发送短信
                    for (i = 0; i < 2; i++)
                        Delay_ms(100); // 延时有助于稳定

                    if (rebackMesFlag == WATER)
                    {
                        UART_SendStr(USART1, "water_ok! ", 10); // 发送短信息内容
                    }
                    else if (rebackMesFlag == Light)
                    {
                        UART_SendStr(USART1, "light_ok! ", 10); // 发送短信息内容
                    }
                    else if (rebackMesFlag == GETMESG)
                    {
                        UART_SendStr(USART1, (char *)tab, 14); // 发送光强/湿度
                    }
                    else
                    {
                        UART_SendStr(USART1, "cmd_err!", 8); // 发送短信息命令错误
                    }
                    Delay_ms(100);

                    UART_SendStr(USART1, (char *)Crtl_Z, 1); // 发送
                    for (i = 0; i < 20; i++)
                        Delay_ms(100); // 延时有助于稳定
                }
                timeCount = 0; // 延时设置量
                stepNum++;     // 进入操作过程1
            }
            else if ((stepNum == 3) && (timeCount >= 4)) // 定时读取短信
            {
                clearMesFlag++;
                if (clearMesFlag > 10)
                {
                    clearMesFlag = 0;
                    UART_SendStr(USART1, "AT+CMGDA=\"DEL ALL\"\r\n", 20); // 删除所有短信
                }
                timeCount = 0;  // 延时设置量
                stepNum = 0;    // 进入操作过程1
                LED_GSM = 1;    // 关闭指示灯
                readMesIng = 0; // 读取短信过程中
            }
        }
    }
}