基于STM32的智能雨水收集与灌溉系统设计

引言

在现代农业和园艺中，水资源的节约和合理利用是非常重要的。智能雨水收集与灌溉系统能够通过自动收集和利用雨水来进行植物灌溉，不仅能节省水资源，还能提高灌溉的效率。本文设计了一个基于STM32的智能雨水收集与灌溉系统，通过传感器监测土壤湿度、雨水情况和水箱水位，实现雨水的自动收集与植物灌溉。

环境准备

1. 硬件设备

• STM32F103C8T6 开发板（或其他 STM32 系列）：用于系统控制和数据处理。
• 土壤湿度传感器：用于检测土壤的湿度，判断是否需要灌溉。
• 雨水传感器：用于检测当前是否有降雨，避免雨天灌溉。
• 水位传感器：用于监测水箱的水位，确保有足够的水进行灌溉。
• 水泵：用于将水箱中的水输送到植物区域。
• 电磁阀：用于控制水的流量，按需灌溉。
• 继电器模块：用于控制水泵和电磁阀的开关。
• OLED 显示屏：用于显示系统状态、土壤湿度、水位等信息。
• Wi-Fi 模块（如 ESP8266）：用于实现远程监控和控制。
• 蜂鸣器：用于报警或提醒。
• 电源模块、杜邦线、面包板等基础电子元件。

2. 软件工具

• STM32CubeMX：用于配置STM32外设。
• Keil uVision 或 STM32CubeIDE：用于编写、调试和下载代码。
• ST-Link 驱动程序：用于烧录程序到STM32。

项目实现

1. 硬件连接

• 土壤湿度传感器连接：将土壤湿度传感器的输出引脚连接到STM32的ADC通道（如PA0），用于读取土壤湿度数据。
• 雨水传感器连接：将雨水传感器的信号引脚连接到STM32的GPIO（如PA1），用于检测是否有降雨。
• 水位传感器连接：将水位传感器的输出引脚连接到STM32的ADC通道（如PA2），用于监测水箱水位。
• 水泵连接：通过继电器模块连接到STM32的GPIO（如PA3），用于控制水泵的开关。
• 电磁阀连接：电磁阀的控制引脚连接到STM32的GPIO（如PA4），用于控制水流的开关。
• OLED显示屏连接：OLED显示屏的SDA和SCL引脚连接到STM32的I2C接口（如PB6、PB7），用于显示系统状态。