基于STM32的智能农业大棚环境控制系统

1. 引言

传统农业大棚环境调控依赖人工经验，存在控制精度低、能耗高等问题。本文设计了一款基于STM32的智能农业大棚环境控制系统，通过多参数环境监测、作物生长模型与精准执行控制，实现大棚环境的智能优化，提高作物产量与品质。

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2. 系统设计

2.1 硬件设计

• 主控芯片：STM32F429IGT6，配备LCD控制器与硬件浮点单元

• 感知模块：

  • 温湿度传感器（SHT31）：-40~125℃/0-100%RH（精度±1.5%）

  • 光照传感器（BH1750）：0-65535lx（分辨率1lx）

  • CO₂传感器（MH-Z19B）：400-5000ppm（精度±50ppm）

  • 土壤湿度传感器（TDR-3）：0-100%体积含水量

• 执行机构：

  • 变频风机（0-3000rpm）：调节通风量

  • 补光灯（LED，0-100%调光）

  • 水肥一体机（蠕动泵，0-100mL/min）

  • 遮阳网电机（步进电机，0-100%开度）

• 通信模块：

  • LoRa模块（SX1278）：大棚间组网通信

  • 4G模组（EC200S）：连接农业云平台

• 供电系统：

  • 太阳能电池板（300W）

  • 锂电池组（48V/20