基于4G传输的花卉自动浇灌系统的研究

常州信息职业技术学院学生毕业设计（论文）报告系 别： 网络与通信工程学院 院专 业： 通信技术 班 号： 通信142学 生 姓 名：袁酩皓学 生 学 号：14060323212设计（论文）题目：基于4G传输的花卉自动浇灌系统的研究 指 导 教 师： 胡春芬 设 计 地 点： 常州信息职业技术学院 起 迄 日 期： 2016.6.27-毕业设计（论文）任务书专业通信技术 班级 通信142 姓名 一、课题名称： 基于4G传输的花卉自动浇灌系统的研究 二、课题应达到的要求：1.熟悉掌握花卉自动浇灌的各个组成部分以及特性 2.学习掌握C语言的基本特点以及编程语言 ；3.了解完成如何将花卉浇灌系统的数据采集到液晶显示屏上；4.学习完成控制继电器的开关。三、主要工作内容：1.根据系统要求进行任务分配，系统研究主要分为单片机开发部分 及APP程序开发部分，团队人员各负责一块内容； 2.查阅与学习单片机开发部分与系统相关的技术知识；3.编写相应单片机开发部分的实现程序；四、主要参考文献：1郭天祥.新概念51单片机C语言教程：入门、提高、开发、拓展全攻略M.版本.出版地.电子工业出版社，2009年2李学刚.C语言程序设计M.第一版.出版地.高等教育出版社，2013年3韩英梅.基于DHT11的无线温湿度传感器网络节点的设计J.井冈山大学学报：自然科学版，2011年4陈均荣. AP0905504_陈均荣_（触摸屏）毕业论文J.大学生论文联合比对库，2013年5卜永波;罗小玲;陈一.基于DHT11传感器的温湿度采集系统J.计算机与现代化，2013年6软通.软通-0103743-梁亮亮-多功能数字闹钟设计J.大学生论文联合比对库，2014年7马辉.动态地气采样装置研制J.北京交通大学硕士论文，2015年学 生（签名） 年 月 日 指 导 教师（签名） 年 月 日 教研室主任（签名） 年 月 日系 主 任（签名） 年 月 日毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目基于4G传输的花卉自动浇灌的研究一、 选题的背景和意义：1、背景：在快节奏的社会环境下，人们的精神压力往往比较大，所以在家里种植花卉是许多人的选择。这是因为家庭种植花卉不仅可以净化一部分的家庭环境，美化家园，也可以使身心开朗，丰富生活，陶冶情操。正是因为快节奏的生活环境，人们在许多情况下又没有过多的时间去照顾养殖花卉，而且大多数人群是没有这种养殖经验的。长此以往，好的景象也变的不堪入目，养殖者也是心有余而力不足。好的出发点开始却看到了坏的结果，也让许多养殖者望而却步。市面上的一些花卉自动浇灌系统大多是为专业养殖准备设计的，而且不具备远程操控的能力，所以不适于家庭的花卉自动浇灌。2、意义：可以通过研究制作出基于4G传输的花卉自动浇灌系统，人们可以利用这种系统实现查看家庭花卉的基本环境情况以及远程控制花卉浇灌。让家庭花卉养殖的人们在养殖花卉时更加便捷。二、 课题研究的主要内容：1. 研究自动浇灌系统的基本构造。2. 研究采集到的温湿度数据如何在TFT屏上实时显示。3. 研究如何通过单片机来控制继电器开关。三、 主要研究（设计）方法论述：1. 文献研究法：通过在图书馆查阅书籍来搜集有关系统设计的相关知识。2. 方案对比法：设定几套方案，通过对比论证选择最好的的方案。四、设计（论文）进度安排：时间（迄止日期）工 作 内 容五、指导教师意见： 指导教师签名： 年 月 日六、系部意见： 系主任签名： 年 月 日任务分工任务模块负责人1.2.3.1.2.3.4.常州信息职业技术学院毕业设计（论文）报告目录摘要Abstract第一章绪论1.1选题的背景和意义1.2本论文章节结构第二章相关关键技术2.1C语言简介及特点2.2KEIL软件简介及特点第三章基于4G手机远程智能花卉浇灌系统的研究3.1研究思路3.2整体系统概述3.3单片机功能模块的研究3.3.1单片机简介3.3.2温湿度采集元件简介3.3.3小型继电器简介3.3.4TFT显示屏简介第四章基于4G手机远程智能花卉浇灌系统的模拟4.1硬件环境的研究4.2本地控制模块的研究4.2.1蜂鸣器、继电器、LED控制部分研究4.2.2DHT11温湿度采集部分研究4.2.3界面显示部分研究4.2.4主程序部分第五章系统实用性分析总结与展望致谢参考文献基于4G手机远程监控的智能花卉自动浇灌系统的设计与实现摘要：现在的社会，国家的经济飞速发展，百姓安居乐业，生活水平也逐渐的提高，每一个家庭对自己的居住环境的要求也变得更高了，在家里养殖花卉植物也成为了人们点缀装饰自己生活环境的主流。为了便于人们在家中养殖这些花卉，本文设计了一种“基于4G手机远程监控的智能花卉自动浇灌系统”，这个系统，具有可远距离实时监控温湿度与控制继电器自动浇水的功能。本文设计的智能浇灌系统主要包括三部分：手机端APP模块、单片机模块、4G开发平台模块。手机端APP模块的主要作用是显示采集到的温湿度数值以及控制单片机模块的继电器开关。单片机模块的主要功能是采集温湿度并实时在显示屏上显示，单片机模块主要由DHT11温湿度传感器、STC15F2K60S2单片机芯片、继电器、TFT LCD液晶显示屏等组成。4G开发平台的主要作用是实现数据在4G网络中的传送与接收，主要包括ARM开发模块、4G手机终端模块、7寸LCD显示屏三个部分。关键词：智能浇灌；4G；单片机Design and implementation of intelligent flower automatic irrigation system based on 4G mobile remote monitoringAbstract：Present society , the countrys economy is developing rapidly , people live and work in peace . Living standards gradually improve ,Every family has become even more of their own living environment. At home, it has become the mainstream of the peoples living environment. In order to facilitate people to breed the flowers in the home, this paper designs a kind of intelligent flower automatic irrigation system based on 4G mobile remote monitoring system, this system Function of remote monitoring temperature and humidity and automatic watering of control relay.The intelligent irrigation system designed in this paper mainly includes three parts. Including mobile terminal APP module, microcontroller module, 4G development platform module The main function of the APP module of the mobile phone is to display the temperature and humidity data collected and the relay switch controlled by SCM. The main function of the single chip microcomputer module is to collect temperature and humidity and display in real time on the display screen, SCM module mainly by the DHT11 temperature and humidity sensor, STC15F2K60S2 microcontroller chip, relay, LCD TFT LCD screen, etc. The main role of 4G development platform is to achieve data transmission and reception in the 4G network, including ARM development module, 4G mobile terminal module, 7 inch LCD display three parts.Keywords: intelligent watering; 4G; Microcontrollers;第一章 绪论1.1 选题的背景和意义现如今，在快节奏的社会环境下，人们的精神压力往往比较大，所以在家里种植花卉是许多人的选择。这是因为家庭种植花卉不仅可以净化一部分的家庭环境，美化家园，也可以使身心开朗，丰富生活，陶冶情操，达到工作后的放松修养效果。同样因为快节奏的生活环境，人们在许多情况下又没有过多的时间去照顾养殖花卉，而且大多数人群是没有养殖经验的。长此以往，好的景象也变得不堪入目，养殖者也是心有余而力不足。好的出发点开始却看到了坏的结果，也让许多养殖者望而却步。所以自动化的花卉浇灌也将成为城市家庭的花卉养殖必要趋向。花卉生长环境有很多要求：温度，湿度，空气，天气，土壤情况，营养情况等。然而市面上的一些花卉自动浇灌系统大多是为专业养殖准备设计的，而且不具备远程操控的能力，也只能进行一些简单的定时浇灌，而不能深入的了解花卉的生长情况，所以不能够使花卉安康的成长，也不能让人们随时关注家里的花卉情况。本文考虑从人性化，自动化，全面化的角度进行家庭花卉的远距离生长情况检测，灌溉，观察。通过研究制作出基于4G传输的花卉自动浇灌系统，可以实现远距离的查看家庭花卉的基本情况以及远程控制花卉浇灌。让家庭花卉养殖的人们在养殖花卉时更加便捷，简单，容易。1.2 本论文章节结构本论文根据现在的家庭花卉养殖现状及无法实时进行花卉情况监测的缺陷入手，研究了一种“基于4G手机传输的花卉自动浇灌系统”。本论文总共有五章内容，第一章着重介绍了选题的背景和意义以及整个论文的思想构架的设计。第二章讲解了在研究过程中所使用到的相关关键技术，内有C语言、KEIL系统等。第三章介绍了研究的思路，系统的概述以及单片机模块下的重要模块的。第四章介绍了硬件环境的研究以及本地控制模块下的重要模块的研究。第五章是对系统实用性的总结与展望。第二章 相关关键技术2.1 C语言简介及特点C语言是当下最流行的开发语言，它的前身是美国计算机科学学者肯汤普逊设计的B语言。但是由于B语言存在内存限制缺陷，促使丹尼斯里奇在二十世纪七十年代初对其进行了改良，赋予新语言更强的系统控制能力，使之更加的简洁，高效。他取BGPL的第二个字母来对新的语言命名，也意味着B语言的更新一代。为了展现C语言独一无二的能力，里奇用它重新写了一遍Unix操作系统，从而使之成为了世界上应用最广泛的高级程序设计语言。根据C语言的不足之处也改进出了如今的一些主流开发语言：拥有提防对于内存错误特性的Cyclone语言；提供用于面向对象编程结构的C+；对内存管理自动化的Java等。可见C语言的生命顽强。C语言具备了高级语言和低级语言的特点（中级语言），相比于其他面向过程的程序设计语言的特点概括起来主要有以下几点：（1）简洁、紧凑、使用方便：C语言一共32个关键字，还有9种控制语句。我们可以通过表1-1的对比来直观的看出C语言的简洁，以及使用的便捷：表格1-1 C语言与Pascal语言比较含义C语言Pascal语言复合语句 BEGIN.END条件语句If(e)s;IF(e)THEN s定义i为整型变量intI;VAR i：INTEGER定义f为返值整型的函数int f();FUNCTION f():INTEGER（2）多种运算符：C语言拥有34种运算符，包含的范围很广。它把括号、赋值等都当作运算符解决。从而使得C语言的运算类型丰富，表达样式多元化。（3）数据结构多样化：C语言拥有多种数据类型：整型、实型、字符型、共用体型等。并且引入了指针概念，使程序效率更高。（4）语法使用较自由：C语言不同于高级语言语法的严谨，编写者用有较大的自由度和想象空间。（5）可以访问物理地址，直接对硬件操作：像汇编语言一样对位、字节和地址进行操作，可以用来编写系统程序软件。（6）高质量的代码生成率：一般比汇编程序生成的目标代码效率低1020%。2.2 KEIL软件简介KEIL是当前使用最广泛的基于MCS-51单片机内核的软件开发平台。是一个基于Windows的软件开发平台。支持汇编语言和C语言的程序设计。它的功能比较强大，可以兼容C语言开发系统。C语言在诸多方面都有明显的优势，如：功能，结构，可读性。所以比较适合我们此次研究使用。KEIL提供了一个较为完美的开发模板，集编辑，编译于一体。操作界面简单，明了，适用人群广泛。KEIL还提供标准的函数库，方便用户的适用。此次研究使用到KEIL3，它主要应用的对象是嵌入式处理器。开始使用KEIL软件时，要有一下几个步骤：（1） 首先建立一个新的工程文件；（2） 其次选择要使用的芯片型号并进行属性设置；（3） 然后新建一个程序文件；（4） 最后保存源程序文件并且添加文件到程序。第三章 基于4G手机远程智能花卉浇灌系统的研究3.1 研究思路通过研究需要达到，熟悉掌握花卉自动浇灌的各个组成部分以及特性，了解如何在本地端实时采集温湿度数据显示在TFTLCD液晶显示屏，并通过串口发送到ARM模块上，本地端还要能够根据指令判断是否需要浇水。如何使远程端可以通过4G网络来接收与发送数据，用户使用手机APP查询实时的温湿度数据，并且温湿度更新频率可以灵活调整，还可以使用手机APP通过4G网络发送相应指令来控制继电器的开关实现智能浇水功能。本文根据研究结果得出了如下方案：方案一：使用4G网络直接将单片机采集到的数据发送到手机端，实现端对端的数据传送。方案二：使用第三方服务器作为数据中转，将采集到的数据通过4G网络上传到第三方服务器，手机端通过APP访问第三方服务器获取数据，从而实现远程控制。经过研究分析发现方案一：使用4G网络直接发送数据到手机端是无法实现的。因为数据传输需要时间，有一定的延迟，在数据传输过程中容易造成数据丢包，而且本研究中，单片机模块的温湿度传感器和继电器需要进行控制，方案一不能够完成这样的功能。通过进一步地研究资料发现，第三方服务器可以作为数据中转站实现数据的储存，同时还可以给所用到的温湿度传感器和继电器分配设备ID实现远程控制功能，所以方案二是可行的。3.2 整体系统概述基于4G手机远程监控的智能花卉浇灌系统主要有单片机控制模块、温湿度传感器模块、继电器模块、4G开发平台、乐联云服务器和手机端APP组成。其系统整体结构如下图3-1所示：图3-1 智能花卉浇灌系统整体结构图单片机主要负责本地数据采集和控制，DHT11温湿度传感器将采集到的温湿度数据传送给单片机，单片机处理后传送到TFT LCD显示屏显示出来，同时通过串口将数据传递给4G开发平台。单片机还会根据程序控制继电器的开关实现浇水和遮阳的功能。4G开发平台由4G模块、ARM模块和显示屏组成，将单片机传送过来的数据通过移动4G网络发送到乐联云服务器，同时用户通过手机端APP从服务器接收数据，实现远程监控功能。用户也可以通过手机端APP发送相应指令到乐联云服务器，服务器转发到4G开发平台然后通过串口传递给单片机实现远程控制功能。3.3 单片机功能模块的研究3.3.1 单片机简介单时钟周期/机器周期（1T）的单片机有一个典型的例子为宏晶科技的STC15系列单片机STC15W4K48S4，它具备的特征有：宽电压、高速度、高可靠度、低功耗、超强抗干扰能力等。作为新兴的8051 系列单片机，它的指令代码可直接被用于传统的8051系列单片机上，但其运行速度要比传统的8051系列单片机要快812倍左右。这块芯片内部，有高精度R/C时钟，8路10位PWM，8路10位A/D转换，内置4000字节大容量SRAM，四组独立高速异步串行通信端口（UART1/ UART2/ UART3/ UART4）和一组高速同步串行通信端口SPI。（1） 工作电压：2.5V-5.5V（2） 16K、32K、40K、48K、56K、61K、63.5K字节内Flash程序存储器，擦写次数大于10万次（3） 拥有4096字节大容量的 SRAM，包括常规的256字节RAM和内部扩展的 3840字节XRAM（4） ISP/IAP，在程序和应用中均可编程，不需要编辑器和仿真器（5） 工作频率范围：5MHz28MHz，相当于普通8051的60MHz336MHz（6） 内部高精度R/C时钟（0.3%），1%温度（-40+85），常温下温度0.6%（-20+65），ISP编程时内部时钟从5MHz35MHz可设（5.5296MHz、11.0592MHz 、22.1184 MHz 、33.1776 MHz）（7） 不需外部晶振和外部复位，同时可以对外输出时钟和低电平复位信号（8） 完全独立的高度异步串行通信端口共有四组，分时切换时可做9组串口使用：串口 1（RxD/P3.0、TxD/P3.1）可切换到（RxD_2/P3.6、TxD_2/P3.7），还可以切换到（RxD_3/P1.6、TxD_3/P1.7）；串口2（RxD2/P1.0、TxD2/P1.1）可切换（RxD2_2/P4.6、TxD2_2/P4.7）；串口3（RxD3/P0.0、TxD3/P0.1）可切换到（RxD3_2/P5.0、TxD3_2/P5.1；串口4（RxD4/P0.2、TxD4/P0.3）可切换到（RxD4_2/P5.2、TxD4_2/P5.3）（9） 一组高速同步串行通信端口SPI（10） 支持程序加密后传输，防拦截（11） 支持 RS485 下载（12） 低功耗设计：具有低速模式、空闲模式、掉电模式、停机模式（13） 可将掉电模式、停机模式唤醒的定时器：有内部功耗掉电唤醒专用定时器（14） 硬件看门狗（WDT）单片机引脚图如图3-2所示：图3-2 STC15W4K48S4单片机引脚图单片机内部结构框图如下图3-3所示：图3-3 STC15W4K32S4单片机内部结构框图3.3.2 温湿度采集元件简介DHT11温湿度传感器是一款以输出数字信号的温湿度传感器。该传感器运用了数字模块技术和温湿度传感技术，具有可靠、稳定的特点。它的内部包含一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，这些元件还与一个高性能8位单片机连接。由于DHT11温湿度传感器使用单线制串行接口，使得数据传输和数据处理变得尤为简易快捷。超小体积，极低功耗，能在大于20米的距离传输，诸多优点使得它成为各类应用的最好选择。它的产品外观为4针单排引脚封装，方便硬件连接使用。主要应用于有关于温湿度检测控制领域，如暖通空调、除湿器、汽车、自动控制、数据记录器、气象站、家电、温度调节器、医疗等。DHT11温湿度传感器外观如下图3-4所示：图3-4 DHT11温湿度传感器DHT11温湿度传感器封装尺寸如下图3-5所示：图3-5 封装尺寸图DHT11温湿度传感器引脚如下图3-6所示：图3-6 温湿度传感器接口电路图DHT11温湿度传感器引脚说明如下表3-1所示：表3-1 DHT11温湿度传感器引脚说明管脚名称功能1VCC电源3-5.5V2DATA单总线串行数据传输3N/A空脚4GND接地串行接口（单线双行）它还采用了最简单的单总线串行通信方式，对于系统中的数据交换、控制全部是由单总线完成。、单片机微处理器与DHT11之间的通信和同步通过DATA管脚进行传输，传输方式采用单一总线数据格式，一次传送时间大概40ms，每次传送40位的数据，高位先出，数据分整数值部分和小数值部分。（1）数据格式：8bit湿度整数部分+8bit湿度小数部分+8bit温度整数部分+8bit温度小数部分+8bit校验位。（2）校验位数据定义“8bit湿度整数部分+8bit湿度小数部分+8bit温度整数部分+8bit温度小数部分”等于8bit校验位等于所得结果的末8位。使用注意事项（1） 电阻式元器件的感应层易受到化学物质腐蚀，可能会导致测量数值不准确和元器件灵敏度下降。在纯净的环境下污染物会逐渐扩散，传感器将缓慢恢复。当传感器处于极限工作状态或者处于化学蒸汽下灵敏度下降时，可以将传感器放置在50-60和70%RH的湿度环境下放置5小时以上。（2） 气体相对湿度依赖于温度，所以湿度测量时，应该尽可能保持温湿度传感器的工作环境温度稳定。如果和释放热量的元器件共用一个印制电路板，应该在安装时尽量互相远离，并且保持良好的通风散热环境。为了减少热传导的热量，DHT11与印制电路板其他部分的铜镀层应尽可能最小，并且在两者之间流出一定的间隙用于散热。（3） 禁止长时间暴露在太阳光下或者强烈的紫外线照射。（4） 使用高质量的屏蔽线，通讯距离与质量会受到DATA信号线的影响。（5） 焊接时，在最高温度260的状态下接触时间应小于10秒。3.3.3 小型继电器简介本设计SRD-05VDC-SL-C小型功率继电器（DC-5V 、AC-250V 10A）其外观如下图3-7所示：图3-7 继电器外观继电器电路图如下图3-8所示：图3-8 继电器电路图继电器是一种电控制元器件，它由控制部分和被控制部分组成，即继电器可以被单片机等通过一定的输入量控制闭合功能，同时又可以控制外接电路的通断。实际上是利用小电流控制大电流电器工作的一种“自动开关”，继电器被广泛运用在遥控、遥测、通讯、自动控制、机电一体化、智能家居等设备中，是最重要的控制元器件之一。3.3.4 TFT显示屏简介TFT-LCD显示屏又称薄膜晶体管液晶显示屏。TFT-LCD显示屏不同于无源TN-LCD、STN-LCD的简单矩阵，它在液晶显示屏的每一个像素上都设置有一个薄膜晶体管（TFT），这样，在非选通状态时，液晶显示屏的串扰可以有效地被解决，使液晶显示屏上的静态特性与扫描线数无关，这样可以大大增强图像质量。TFT-LCD也被称为真彩液晶显示器。研究中的TFTLCD模块特点如下：（1）3.2寸屏幕，工作电压2.83.3V；（2）320240的分辨率；（3）16 位真彩显示；（4）自带可用作控制输入的触摸屏。该模块支持65K色显示，显示分辨率为320240，接口为16位的并行8080接口，自带触摸屏如图3-9所示。图3-9 TFT液晶屏模块TFT液晶屏显示接口电路图，如下图3-10所示：图3-10 TFT液晶屏显示接口电路图从图3-10可以看出，研究中的TFTLCD模块是通过16位的并行方式和外部连接。其引脚接口定义情况如下表3-2所示：表3-2 TFT模块引脚接口定义表管脚功能CSTFTLCD片选信号WR向TFTLCD写入数据RD从TFTLCD读取数据D15:016位双向数据线RST复位TFTLCDRS命令/数据标志（0，读写命令；1，读写数据）TFTLCD模块使用流程如下图3-11所示：图3-11 TFTLCD模块使用流程其他型号的LCD显示屏的使用也可以通过以上流程图表示。图中的硬复位和初始化序列部分，只需要在程序第一次运行的时候执行一次就可以。操作屏幕可以按照以下流程：设置坐标写GRAM指令写颜色数据，然后可以在 LCD上面看到对应的点显示程序写入的颜色。读点流程为：设置坐标读GRAM指令读取颜色数据，这样就可以获取到对应点的颜色数据了。电阻式触摸屏简介在苹果手机发布之前，市面上所有的电子产品几乎都是使用的电阻式触摸屏，电阻式触摸屏是利用压力感应原理进行触点检测控制，需要直接受力接触，通过检测电阻来确定触摸的位置。本设计使用的TFTLCD模块自带的触摸屏也是电阻式触摸屏。（1）TFT液晶屏模块原理图，如图3-12，含触摸屏驱动电路。图3-12 TFT液晶屏模块原理图（2）XPT2046引脚功能如下图3-13所示：图3-13 XPT2046引脚图（TSSOP封装）XPT2046各引脚功能情况如下表3-3所示:表3-3 XPT2046引脚功能引脚号名称说明13BUSY忙时信号线。当为高电平时为高阻状态14DIN串行数据输入端。当为低电平时，数据在DCLK上升沿锁存进来15片选信号。控制转换时序和使能串行输入输出寄存器，高电平时ADC掉电16DCLK外部时钟信号输入1VCC电源输入端2XPXP位置输入端3YPYP位置输入端4XNXN位置输入端5YNYN位置输入端6GND接地7VBAT电池监视输入端8AUXADC辅助输入通道9VREF参考电压输入/输出10IOVDD数字电源输入端11PENIRQ笔接触中断引脚12DOUT串行数据输出端。数据在DCLK的下降沿移出，当高电平时为高阻状态（3）XPT2046原理框图如下图3-14所示：图3-14 XPT2046原理框图第四章 基于4G手机远程智能花卉浇灌系统的模拟4.1 硬件环境的研究研究发现，由于4G终端创新开发平台每一部分模块都是独立的，使用时需要把所使用到的部分连接起来（如下图4-1所示）。因需要使用4G网络进行传输所以需要把4G模块和ARM模块用USB数据线连接在一起，同时需要将ARM模块和单片机模块进行连接实现本地和云端的数据交互，使用杜邦线将两个模块的串口部分以Tx-Tx，Rx-Rx的方式连接起来。图4-1 硬件环境搭建4.2 本地控制模块的研究基于4G手机远程智能浇灌花卉系统的单片机部分，在本地主要实现对温湿度数据的采集和显示，继电器、LED、蜂鸣器的控制功能。同时还需要将本地采集到的数据和各元器件的实时状态通过串口发送到ARM模块，然后通过4G模块发送到乐联云服务器，用户可以通过手机端通过APP获取到实时数据。下面分部介绍各部分功能的实现过程。4.2.1 蜂鸣器、继电器、LED控制部分研究研究分析得出通过继电器控制外接设备实现浇水功能，在硬件连接时还需要测试串口连通性，所以编写蜂鸣器和LED程序用于测试使用，以下子程序可以在需要时被直接调用。程序编写部分如下：voidBeep_Off(void)BEEPON =0; /关闭蜂鸣器void JD1ON(void)JD1 =0; /打开继电器1void JD2ON(void)JD2 =0; /打开继电器2void JD1OFF(void)JD1 =1;/关闭继电器1void JD2OFF(void)JD2 =1; /关闭继电器2void LED3_ON(void) /打开LED3LED_D3=0;void LED4_ON(void) /打开LED4LED_D4=0;void LED3_OFF(void) /关闭LED3LED_D3=1;void LED4_OFF(void) /关闭LED4LED_D4=1;4.2.2 DHT11温湿度采集部分研究经过分析研究，需要使用DHT11温湿度传感器采集实时温度，传送给单片机然后显示到TFTLEC液晶显示屏上，同时还需要将数据发送到串口。DHT11温湿度传感器部分程序分为IO初始化部分、开始信号部分、数据读取部分、数据处理部分、串口发送部分和数据显示部分组成。程序编写部分如下：void DHT_IO_OUT(void)CG_WDO=1；P4M0 |=(14)；P4M1 &=(14)；void DHT_IO_IN(void)CG_WDO=1;P4M0 &=(14);P4M1 |=(14);void DH11Start(void) /开始信号 DHT_IO_OUT(); CG_WDO=0;delayms(20); /至少拉低18ms DHT_IO_IN(); /切换至输入delay(30);/20-40usunsigned char DH11ReceiveOneByte(void)/接收一个字节,高位在前unsigned char i,temp=0;for(i=0;i8;i+) temp=1; while(CG_WDO);/等待拉低50usdelay(40);while(!CG_WDO);/等待拉高26-28usdelay(35); if(CG_WDO=1) /表示高电平持续时间超过28为数据1 否者为零 temp |=(10); return temp; R_H=DH11ReceiveOneByte(); R_L=DH11ReceiveOneByte(); /传感器小数位为0 T_H=DH11ReceiveOneByte(); T_L=DH11ReceiveOneByte(); /传感器小数位为0num_check=DH11ReceiveOneByte(); while(CG_WDO);/等待响应信号拉低delay(50); DHT_IO_OUT(); /释放总线THLbuff0=T;THLbuff1=T_H/10+0x30;THLbuff2=T_H%10+0x30;THLbuff3=R_H/10+0x30;THLbuff4=R_H%10+0x30;THLbuff5=GZData/10000+0x30 ;GZData=GZData%10000; /取余运算THLbuff6=GZData/1000+0x30 ;GZData=GZData%1000; /取余运算THLbuff7=GZData/100+0x30 ;GZData=GZData%100; /取余运算THLbuff8=GZData/10+0x30 ;GZData=GZData%10; /取余运算THLbuff9=GZData+0x30;THLbuff10=K; THLbuff11=0;SendStr2(THLbuff); /2 */将采集到的数据通过串口发送buff0=THLbuff1;buff1=THLbuff2;buff3=0; TFT_ShowString(12,8,buff,RED,GREEN);/温度数据，显示在显示屏指定位置buff0=THLbuff3;buff1=THLbuff4;buff3=0;TFT_ShowString(12,10,buff,RED,GREEN); /湿度数据，显示在显示屏指定位4.2.3 界面显示部分研究程序运行后TFTLCD液晶显示屏界面如下图4-2所示，屏幕上半部分是单片机串口的开关控制，中间部分是温湿度值显示部分。图4-2 TFTLCD显示屏界面TFTLCD液晶显示屏显示部分程序如下：void MFrame(void) /lcd初始化显示TFT_ClearONELINE(0,RED);TFT_ShowString(0,0,CCIT,WHITE,RED);TFT_ShowString(12,0,4G智能花卉浇灌系统,WHITE,RED);TFT_ClearArea(0,16,240,320-16,LIGHTBLUE);TFT_ShowString(2,3,串口:,WHITE,LIGHTBLUE);TFT_ShowString(2,8,温度值:,WHITE,LIGHTBLUE);TFT_ShowString(2,10,湿度值:,WHITE,LIGHTBLUE);TFT_ClearArea(80,117,112,70,GREEN);TFT_ShowString(2,14, 韩兆宇刘宇,WHITE,LIGHTBLUE);TFT_ShowString(2,18, 常州信息职业技术学院,WHITE,LIGHTBLUE); /*0表示串口1关1表示串口1开*/voidCHKButtonFrame(unsigned char a)/*按键效果*/if(a=0) /串口 OFFTFT_ClearArea(55,31,112,53,WHITE);TFT_ClearArea(55+5,31+5,112-10,53-10,BROWN);TFT_ClearArea(111,31+5+2,49,39,WHITE);TFT_ShowString(15,3,OFF,RED,WHITE);IE2 &=(10); /串口2中断开/关中断else if(a=1) /串口 ONTFT_ClearArea(55,31,112,53,WHITE);TFT_ClearArea(55+5,31+5,112-10,53-10,RED);TFT_ClearArea(62,31+5+2,49,39,WHITE);TFT_ShowString(9,3,O N,RED,WHITE);IE2 |=(10)/计时时间大于1s,取一次值 20ms* CountNumber DH11GetHumiture(); TimeIsUp=0;void main() P0M0 = 0X00; P0M1 = 0X00;P1M0 = 0X00; P1M1 = 0X00;P2M0 = 0X00; P2M1 = 0X00;P3M0 = 0X00; P3M1 = 0X00;P4M0 = 0X00; P4M1 = 0X00;P5M0 = 0X00; P5M1 = 0X00; P6M0 = 0X00; P6M1 = 0X00;P7M0 = 0X00; P7M1 = 0X00;P41=0; /关闭红外发射管TFT_Init(); /tft初始化Touch_InitSpi();ChuankouIOInit();USART2_Init();SendStr2(InitSeial SUCCESS!n);LedKeyInit();Beep_JQD_IOInit();Time0_Init1MS();/蜂鸣器定时器TemperatureIOInit();Time1_Init20MS();/定时1s用于更新传感器时间BZ_IR_IOInit();Init_IIC();Init_BH1750();MFrame(); /启动触摸屏操作界面CHKButtonFrame(0);CHKButtonFrame(3);CHKButtonFrame(6);while(1) if(!Touch_IRQ()if(Convert_Pos()/得到坐标值if(tp_pixlcd.y38) /串口1 ON if(tp_pixlcd.x111)CHKButtonFrame(1);else if(tp_pixlcd.x62)CHKButtonFrame(0);function();SecondFlash();第五章 系统实用性分析及总结基于4G手机远程监控的智能花卉自动浇灌系统”是专门针对那些忙于工作以及没有种植花卉经验的人开发的一款服务系统。本文首先研究了系统设计的背景和意义，又分析了目前国内外市场上智能浇灌器的发展现状，之后详细的研究有关设计中用到的相关关键技术。然后开始对整体方案进行分析，这里包括对单片机部分、4G开发平台以及最重要的乐联网服务器三部分的研究。最后就是对智能浇灌系统的设计研究了，研究内容包括硬件部分的设计和软件部分的设计。本文研究中选择研究4G开发平台实现数据在网络中的传输，而不是WIFI模块。因为如果WIFI想要实现数据在网络中传输就必须获取上层