【基于单片机的现代温室大棚智能控制系统设计11000字（论文）】

PAGEIIIPAGEIV基于单片机的现代温室大棚智能控制系统设计摘要本设计基于STM32温室大棚系统的设计与实现，以STM32单片机为控制核心，通过温湿度传感器、二氧化碳传感器、光照传感器、蓝牙模块、继电器等模块所组成的系统，可以实时检测大棚温湿度、二氧化碳浓度、光照强度等数据，并将其通过蓝牙模块发送至手机APP实时显示。通过手机上的APP可以实现对土壤浇水的继电器、调节室内空气的风扇的继电器和灯光补光的继电器进行实时控制。利用单片机技术对周围环境监测采集的数据进行处理以实现对现代温室大棚内各项参数的自动化控制，体现了其具有深远的意义和实际应用价值。关键词：STM32；温湿度传感器；APP；调控系统；环境监测目录TOC\o'1-3'\h\z\u第一章绪论 11.1课题研究背景与意义 11.2温室大棚系统的发展 11.2.1国外温室大棚发展现状及趋势 11.2.2国内温室大棚发展现状及趋势 21.3主要研究内容 3第二章方案设计 42.1系统需求分析 42.2系统功能设计 42.2.1大棚数据样本采集 42.2.2环境参数的测定与调控 52.3系统设计原则 52.4总体方案设计 5第三章温室大棚系统硬件设计 73.1单片机的选用及介绍 73.2温湿度检测电路设计 83.3光照检测电路设计 83.4继电器控制电路设计 93.5二氧化碳浓度检测电路设计 93.6蓝牙通信电路设计 10第四章温室大棚系统软件设计 114.1设计思路 114.2编译环境及语言 114.3总体流程设计 124.4手机APP设计 124.4.1系统开发流程 134.4.2系统操作流程设计 13第五章调试及分析 145.1硬件调试 145.2软件调试 145.3整体调试 15第六章总结与展望 16参考文献 17附录 18PAGE19现代温室大棚智能控制系统设计PAGE20第一章绪论1.1课题研究背景与意义现如今，社会的发展速度愈来愈迅捷，无论是人们的人均收入还是总体经济水平与以前相比，皆得到了阶跃式的上升，在这种背景下，人们对各项食品提出了更加严苛的要求。而且一些当季的农产品，已经无法与人们日渐多元化的需求相吻合，这意味着人们对产品的品质要求比以前更高。[1]为了解决这项难题，需要强化产品的供应力度，使得产品的质量可以得到有力的保障。站在智能温室大棚的角度来进行分析，这是解决问题时非常有效的一种方案，身为一类较为新颖的设施，可以对温湿度等影响因素进行控制，最终达到产量多、质量高的目标。不但如此，其亦能为作物提供十分理想的种植环境，令环境对作物生产时带来的不利影响可以有所降低，最终使其不会受到季节的限制，为整片市场源源不断的供给蔬菜。需要注意的是，以往较为普通的温室大棚有着不尽如人意之处，譬如说自动化的程度很差，而且调控能力不够出色，很多调节工作亟需工作者们手动进行，这很可能会带来一定的误差。为了解决这种弊病，可以充分的采用计算机与电子技术，将这些技术与农业知识融合起来，最终达到自动化、智能化的工作目标，使得种植过程能够更加的科学化。以农业生产的角度来作为切入点，整个领域与我国的经济发展有着密不可分的联系，通过不到全球7%的耕地来对趋近全球22%的人口进行供应，其是否具备着较高的稳定性与社会发展息息相关。需要注明的是，在工业化等因素带来的影响下，各类污染现象层出不穷，一些耕地资源开始受到不利的影响。并且人口总数仍在不断缓慢增加，使得农作物生产行业受到了巨大的挑战。[2]为了应对这项挑战，往往需要采用可行性较高的技术来解决问题。而温湿度等参数会对作物的生长带来明显的影响，在此次设计中，本人以STM32为基础，来完成一系列的处理工作，接着根据实验结果，令系统可以顺利的实现目标。1.2温室大棚系统的发展1.2.1国外温室大棚发展现状及趋势在持续发展的过程中，科技的水平正朝着更高的方向逐步迈进，与之相关的微型计算机技术得到了充分发挥的空间，在整个农业生产领域上效果显著。上个世纪末期，一些经济优渥、技术先进的发达国家，比如说美国等，便将研究的重心汇集到了基础设施农业环境的优化中，基于此，来通过较低的收入实现较高的产出。该国便采用了上文所述的微型计算机技术投入到了实践工作之中，历经了许多年的发展，其技术已经愈来愈完善，尤其是在温室种植技术方面有着得天独厚的优势。从上个世纪四十年代伊始，该国便创建出了全球第一座“人工气候温室”。能够对温度进行监控，而且被其他国家纷纷效仿。比如说，以色列等国家便以此为基础，决定对“温室集控化生产”进行深入的研究，实现了温湿度等参数随着具体的情况来自动调节的目标，能够与自动化的控制需求相契合。[3]将时间追溯至上个世纪的六十年代，在彼时，日本处于温室种植技术领域得到了显著的突破，朝着结构化以及大型化的方向不断的发展，而且在温室系统的研究结束以后，能够在实用性以及控制性方面都取得优异的成果。在上个世纪七十年代末期，该国设计出了以微型计算机作为基础的系统。对于各类不同的农作物而言，考虑到发育期间的差异，需要的条件也不会完全一致，该国针对生长最优条件予以控制，取得了良好的成果。在最近这些年以来，以色列也对温室大棚控制系统进行了剖析，学者们经过了夜以继日的研究之后，拟定出了一种将硬件和软件糅合在一起使用的控制技术，其具备着较高的自动化特征，对于自身国家的农业发展带来了积极的作用。能够在24小时的状态投入到工作中，而且按照光照情况的差异，完成对天窗的自动调节，充分的运用了弥雾降温技术来进行调控，完成降温等工作，而且速度非常快，效率十分的出色。[4]在七十年代左右，不少西方国家在此领域进行了探索，这也使得基础设施农业发展被推向了高峰。在上个世纪八十年代，荷兰是全世界第一个研究大棚自动化控制系统的国家，伴随着研究进程的深入，最终构建了非常全面的控制系统，这项系统的重中之重便是能够实现人机交互的功能。在界面中，广大使用者们能够对相应的设备进行调节，基于此，来对涉及到的参数予以整改。不但如此，还能够对控制器进行连接，完成参数的设置工作。在彼时，许多国家开始逐渐的构建基础农作物生长模型，与之相关的成果颇丰。进入到了九十年代以后，模型已经被大量的投入使用在了实践工程中。众所皆知，如今的互联网技术发展速度愈来愈迅猛，在这种趋势下，也能够应用到信息化系统之中。人们能够采用网络来进行访问，按照信息去判断具体的生长情况，并进行有力的控制。在构建模型以后便可对环境予以调控，使之更适合作物生长。1.2.2国内温室大棚发展现状及趋势我国属于农业强国，而且从古至今在农业发展领域均有所建树，在古代，人们往往会采用刀耕火种的方式，在现代，温室大棚控制技术开始映入人们的眼帘。历经了数千年的发展，我国在该领域取得成绩愈来愈优秀。对于温室大棚而言，不断的朝着自动化以及智能化的方向迈进。在正式的迈进了本世纪以后，与之相关的智能控制技术得到了充分的发挥，然而不少工作设备控制功能不够出色，工作稳定性亦不够理想，最终获取的控制效果较差，这些不良因素对技术发展带来了一定程度的阻滞。倘若不采用针对性的解决方案，令产量有所增加，那么最终会对我国的农业发展将会产生不容忽视的负面影响。在学者们的不断研究下，对技术进行改良，充分的运大棚技术，我国已经成为了全球规模最为宏大的温室大棚的发展中国家。当然，与一些科技强国相比，我国在此领域的发展还处于起始阶段，譬如说和德国进行对比，便稍显不足，需要继续进行追赶。在一系列的生产过程中，有关的种植人员不能在第一时间了解到作物的生长情况，故而没有及时对潜藏的病变问题进行考察，使得生产销量不尽如人意，这对于行业发展而言并无益处。站在智能温室控制系统的角度上进行分析，实际上这项系统的应用率并不高，除了一些实力强劲的大规模公司可以采用，而规模较小的公司甚至是个体户，往往没有配备此系统，所以与发达国家进行对比还存在着亟待优化的地方，无论是技术性还是普及性均有不足。在这种背景下，更为深入的研究和发展温室大棚控制技术是刻不容缓的举措。1.3主要研究内容在此次设计中，本人以STM32作为基础，针对各项参数进行控制并予以调节，并充分运用传感器，来对各种各样的数据予以采集。上述的步骤完成以后，开始采用蓝牙模块来将各项数据发送至平台，接着通过手机对信息进行查询，最终根据控制相应的设备来对环境参数进行适当的调节。第二章方案设计2.1系统需求分析在我国，北方与南方存在着较为悬殊的温差，比如说，某些作物在北方可以顺利的生长，但是进入到南方以后，生长速度就会受到影响，这种温差因素对生长带来的影响非常大。在充分的运用了智能大棚以后，有助于令上述的问题得以缓解。不仅如此，针对智能大棚的发展，已经逐步的成为我国整个农业发展领域中不能缺少的部分。鉴于我国与发达国家相比，在此领域的发展时间比较靠后，所以需要更进一步的进行研究。采用相关的设备来对各项参数进行合理的调节，这有助于令付出的人力成本予以下降，使得生产效率更上一层楼。一项优异的系统，必须要具备着较高的实用性，而且在人们进行操作的时候，复杂程度不能太高，唯有如此才能够被人们慢慢的接受，除此之外，还应该迅速的适应环境。在进行分析之后，本人作出了下述的几点总结：（1）温度因素：在此因素中，会对作物生长带来十分明显的影响，处于各不一致的时间段，来对温度予以调节，这对于作物的生长可以起到一定的积极作用。在此次设计中，整个系统对温度进行调节的时候，涵盖了通风、遮阳等形式。通常情况下，温度应该趋近16度，需要注意的是，少部分作物可能需要高于16度的温度，此时可以再次进行调节。（2）湿度因素：在此因素中，也会对作物生长带来十分明显的影响，所以其对湿度的控制需达到较为精确的状态。常见的措施是通风。倘若需要加湿的话，可以通过控制浇水装置来完成。（3）二氧化碳浓度因素：对于这项因素而言，其与光合作用有着紧密的联系，当浓度达到较为适宜的状态时，会促进光合作用。在此我们可以通过通风变更浓度的方式来对作物的光合作用予以控制。（4）光照强度因素：在此次设计中，本人决定采用补光灯来对光照时间及强度进行补充，通过这种方式，令光照程度得以改变。2.2系统功能设计按照实际应用情况作为切入点，结合上文阐述的对系统的各项需求，在下文中，本人将对设计流程以及软件亟需实现的功能分别进行详细的介绍。2.2.1大棚数据样本采集处于整个固定区域以内，会存在着许多大棚需要在相同的时间段以内，进行数据测量与采集，需要注意的是，倘若根据某大棚的数据来作为该区域的数据，那么就意味着会带来明显的误差。如果仅仅倚仗工作者们手动采集的方式，就会令效率得不到保障，而且也会形成一定的误差。考虑到以上问题，针对许多大棚在相同的时间段以内进行数据采集，是势在必行的举措。2.2.2环境参数的测定与调控（1）针对温湿度因素进行测定：这段测量过程尤为重要，这是因为该因素往往会对生物的生长起到不容忽视的影响力。（2）针对光照强度因素进行测定：从光合作用的角度来进行分析，这往往与“光”有着难以分割的关系，所以本因素带来的影响十分的关键。操作者们在采用相应器件之后对其进行监测，接着对光照予以调控。（3）针对二氧化碳浓度因素进行测定：在该浓度达到较为理想的状态之后，对于促进光合作用会起到完全积极的作用，基于此，针对浓度进行控制便十分的重要。（4）针对大棚排风系统予以控制：这些因素会对上文所述的二氧化碳浓度等变化带来影响，故而需要对其进行有力的控制。2.3系统设计原则在此次设计中，旨在令系统具备着较高的实用性，而且操作便捷，具备着较高的可靠性，在下文中，本人将对主要的几项原则，分别进行介绍：（1）操作便捷：鉴于使用人群的差异，需要令最新使用的用户们能够在第一时间了解到操作方式，无需达到非常成熟的水平才能够对系统进行驾驭。为了能够令后续的扩展更加的便捷，需要附加一部分功能接口，这有助于令之后的维护压力得以降低。（2）优异的可靠性：在设计的时候必须要将可靠性问题考量进去，这主要是因为系统会在长时间的状态中投入到工作中，其必须有着优异的可靠性才能够胜任复杂的工作。在对元器件进行抉择的过程中，亟需选择可靠性较高的种类。故而在设计的时候必须要将模块的独立性问题考虑到，比如说，在某模块出现谬误以后，其余的模块依旧能够进行正常的工作。（3）良好的经济性：鉴于本人采用了STM32，对于这种芯片而言，其造价低廉，而且有着较多的接口，功耗并不高，有着良好的经济性，对系统开发有着非常高的适应性。将其与其他的芯片进行比较，其功能十分全面，可以胜任复杂的工作。正因为这些优点，其受到了不少使用者们的青睐，存在着与自身配套的工具，令工作流程得以简洁化。[5]2.4总体方案设计该温室大棚系统分为硬件设计部分和软件设计部分。其中的硬件部分由微处理器单片机、继电器模块、温湿度传感器、蓝牙模块模块等环境传感器以及电源模块部分所组成，为整套系统打下了坚实的硬件基础。在该系统的软件设计部分，根据硬件的功能及工作流程，编写出一套简单实用的程序，使整套设计系统运作流畅，实现其基本的预期功能。（一）以单片机为中心，来进行每一个模块的逻辑性链接，来实现本次设计的性能。（二）为本次各个不同的模块编写控制程序的代码，来实现我们预期的每一个模块对应的功能。（四）对设计出来的产品进行调试，并检查其功能是否正常，是否达到预期的功能。本次设计的总体结构图如下所示：图2-1Figure2-1现代温室大棚智能控制系统设计设计第三章温室大棚系统硬件设计本章根据上一章中的整体框图针对主要模块展开设计。从硬件电路的设计出发考虑，对单片机最小电路、温湿度检测电路、光照检测电路等进行比较详细的介绍以及对它们的工作传输情况进行大概的描述，对实现本次设计的硬件电路进行的模块化的分类介绍。3.1单片机的选用及介绍在系统的主控单元上采用了STM32F103R8T6单片机，出自ARM公司的STM32F103x8系列，具有以下几个方面的特点：（1）STM32F103R8T6芯片具有极快的信息处理速度，其主频在工作时能达到75MHz，在显著降低了单片机占用内存的同时将速度也提升了35%。[6]其性能参数表明了对大棚内所采集到的数据进行分析和处理是完全可行的。（2）该芯片的储存空间也很大，最多能够存储256K的程序代码，自带64K的随机静态的存储器，其存储空间完全能够满足设计系统中的代码。（3）STM32F103R8T6芯片接口数量较多，多达48个I/O接口，任意一个接口都能承受5V的电压该接口包括通信接口和SPI总线接口，以及USAT14接口，以及2个USB主设备接口。接口数目的优点是便于后续功能的扩展。（4）主控芯片集成了频率为30MHz的数模转换器，并且含有多通道的DMA。STM32的最小系统仅仅只用接3.3V的电源，智能温室大棚控制系统采用的是STM32F103R8T6芯片，具有稳定的电压输出和低功耗的特点，智能温室大棚系统中控制器对串口数据要求非常高，所以必须控制时序，对基准时钟也要严格的控制。图3-1Figure3-13.2温湿度检测电路设计DHT11是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器，其内部自带的数字模块采集技术和温湿度传感技术，可以确保产品在多数日常情况下都具有一定的可靠性与稳定性。传感器由一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件构成，并与一个8位单片机相连。使其具有品质高、响应速度快、抗干扰能力强、性价比高等优点。[7]能迅速测得空气的温湿度变化并将其数据传送给主控制器进行记录和分析。主控制器STM32F103与DHT11传感器的连接示意图如图所示：图3-2Figure3-23.3光照检测电路设计在光照强度检测部分本设计采用了BH1750FVI来作为光照强度传感器，光敏电阻具有其阻值随着光线强度的变化而产生相应变化的性质。其工作原理是基于内光电效应。电路原理图如下图所示：图3-3Figure3-3BH1750FVI内置光噪声去除功能，使其最小误差变动不超过百分之二十，最低支持1.8V的供电电压。[8]这里我们给VCC引脚上施加一个5V的电压。3.4继电器控制电路设计继电器是一种电控制器件，是当输入量的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。它具有控制系统和被控制系统之间的互动关系。[9]通常应用于自动化的控制电路中，它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。在进行分析之后本人最终选用了“SRD-05VDC-SL-C”型号。其电路原理图如下：图3-4Figure3-4需要注意的是，一旦在线圈两端附加额定电压的时候，在此时间段，会有电流经过，逐步的形成磁场，令器件可以投入到工作的状态之中，达成开启或者关闭的操作。3.5二氧化碳浓度检测电路设计在此次设计中，本人最终选用了美国Telaire公司生产的红外吸收型传感器T6004来作为检测二氧化碳的传感器。该传感器利用非分光红外(NDIR)原理检测二氧化碳浓度,由一个封装的光学系统和其它的信号放大和处理元器件组成。[10]其测量范围为:0~5000ppm;该模块有两种输出方式:模拟量输出:0~4VDC;数字口O:SPI/Microwire或者UART(9600bps),能够根据UART接口与芯片的开发板进行连接，其器件电路图参考下图所示。图3-5Figure3-53.6蓝牙通信电路设计在本次设计中，蓝牙模块HC-05模块是一款主从一体的高性能串口模块，可用于各种功能终端的匹配，连接到微控制器的串行端口，允许微控制器通过蓝牙连接与其他设备通信。模块本身可以在主模式和从模式下运行，并且可以用于各种应用，例如，智能家居应用，远程控制，数据记录应用，机器人，监控系统等。[11]通过TX和RX引脚，支持使用标准AT命令。为此，用户必须在设备启动时进入特殊命令模式。这是通过在打开模块时将钥匙销拉低来完成的。否则，设备将启动进入数据模式，这样它就可以与其他设备进行无线通信。模块启动后，任何蓝牙设备（例如智能手机）都应该可以发现它。然后，您可以使用标准密码连接到设备。建立连接后，数据通过传输并转换为串行流。然后由模块连接的微控制器读取该串行流。[12]从微控制器发送数据的方式相反。其设计电路如下所示：图3-6Figure3-6现代温室大棚智能控制系统设计第四章温室大棚系统软件设计本章首先对程序设计的思路进行分析，然后对本次使用到的编译平台和编译语言进行介绍分析，从方便性、使用的简洁性等方面去考虑分析得出结论。最后对本次设计的主程序、传感器程序以及按键程序等几个主要流程进行详细描述。4.1设计思路软件的设计是本次系统实现的重要部分，在完成了硬件电路的设计后，下面进行的就是软件设计的方面。本次系统涉及多个功能的实现，所以软件设计的代码量并不少，如果采用整体化的设计方案，不仅会导致程序的结构变得复杂化，同时也增加了各功能代码的耦合性，非常不利于设计的调试和后续的扩展功能。因此本次软件的设计更倾向模块化的设计方式，该设计方式让整个程序的结构变得清晰明朗，方便设计者后期的阅读修改，极大程度提高了程序设计的效率，同时该方式降低了各功能设计的耦合性，在保证功能实现完整性的情况下，将一个大功能的实现最大化地分割成各小模块功能的实现，因此，当设计者在编辑一个功能模块的逻辑时，另外的功能模块也不会到影响，这保证了程序设计中的可靠性和高质量性。[13]4.2编译环境及语言程序的设计是本次系统功能实现的基础条件，选择合适的编译工具可以大大缩减编程的时间，提高软件设计的效率。常用于单片机编译的工具包括Keil和IAR等，IAR是全球有名的嵌入式系统开发工具，集成了C/C++等编程语言的编译环境和调试环境，功能十分强大，但是其使用方式对初学者不是很友好。[14]所以本次选择采用KEIL作为本次软件设计的编程环境；KEIL是微软公司推出的专门用于硬件编程调试的软件，可用于STM32等常用单片机应用的程序编译，经其编译过后的程序文件可被单片机高效地识别，让机器快速地判断我们定义的功能逻辑，从而高效地实现设计者设计的功能。关于硬件的程序语言选择，常用的有C语言和汇编语言两种，这两种语言都各有千秋，汇编语言是直接面向硬件操作的编程语言；使用汇编语言时，可以对计算机硬件和应用程序之间的连接和交互有着比较清晰的了解；但是这需要一定语言基础的积累和硬件知识及操作的经验，本次的研究提倡的是在办证质量的前提下高效地进行设计；所以本次编程语言选择采用C语言，C语言相对于汇编语言而言，其入门的门槛没有那么高，而且使用C语言设计功能逻辑时，有着层次清晰、可读性高，具备可迁移性等优点，满足代码开源和共享的要求，从某种程度上讲，也降低了代码的编写综合成本。[15]不仅满足本次工作功能实现的需求，同时也为后续的调试和功能扩展等需求提供了重要保障。4.3总体流程设计本系统控制单元中的软件部分主要完成实时显示、智能控制、按键处理、数据传输等任务，确保作物始终处于最佳生长状态。数据采集单元的软件设计主要包括温室环境参数的采集和传输，通过蓝牙连接实现了控制单元与数据采集单元之间的信息交互。首先各模块会实现初始化管脚信息，这有利于系统的后续操作以及机器自检工作。当系统接受传感器信号或者是app上位机发送的机器控制指令信号后，实现监测数据上云记录，并对数据分析处理，发送至手机app实时显示。并且蓝牙手机app可以实现对土壤浇水的继电器、调节室内空气的风扇的继电器和灯光补光的继电器进行实时控制。具体流程图如下图所示。、图4-1Figure4-14.4手机APP设计本次app的需求主要包含开关以及环境状态的数据显示。OneNet平台可供用户访问和个性化配置，并且该平台越来越多地被许多用户使用和开发。用户数量的迅速增加使该系统更加成熟，且操作系统基于Android，Android也是移动设备上使用最多的系统。所以本次的设计选择了OneNet平台的上位机系统。手机APP功能模块图如图所示：图4-2Figure4-24.4.1系统开发流程对于本次基于STM32温室大棚系统的APP开发，首先需要对本次APP进行需求分析，分析之后得知安卓APP需要实现的模块分别是通信模块、温湿度、光照、烟雾监测模块、显示模块等。对各模块进行分解之后详细设计了串口蓝牙通信模块、传感器模块检测并进行相应的代码编写，最后实现整个手机APP模块，调试后完成设计。本系统上位机采用OneNet进行流程设计。4.4.2系统操作流程设计在连接成功后，系统便会进行界面初始化、监听初始化等初始化工作，等待用户发出相关指令，在用户发出指令后，系统判断相应事件的请求，如果有，则启动相关的事件操作。其流程图如下图所示：图4-3Figure4-3现代温室大棚智能控制系统设计第五章调试及分析本章节主要是对本次设计的调试过程进行描述和分析；首先进行硬件间的连接，要保证各个模块部分间是导通可进行数据交互的；然后进行功能逻辑实现的编码；接下来进行编码和硬件进行联合测试并观察设计的功能是否已经实现；最后对本次过程进行总体的分析。5.1硬件调试硬件调试是本次设计不可或缺的一个重要步骤，当我们按照设计的电路原理图完成各模块的连接后，首先第一个重要的点就是耐心检查本次的连接顺序是否和设计的方案一样，对应的线路是否连接在了对应的端口上，因为硬件的电路涉及的线路较多，这方面不够仔细就容易造成后续更多的调试问题；然后就是线路不通的问题，在整个硬件元器件的连接过程中，虚焊、焊接不牢固、焊接错误等现象都有可能会出现，当我们调试中遇到此类问题时，应正确使用万用表来检查的该段线路的导通情况，推论出该种情况的原因，并得出解决途径。[16]其次就是电源的调试，给设备上电前要检查所输入的电源电压是否在各硬件元器件可接受的范围内，否则很可能会造成系统的崩溃，为系统上电前尽可能用限流的可调稳压电源，并预先做好过流保护的电流，上电后观察各硬件的运行状态，如有异常则立即切断电源；下来就是对主控制芯片的调试，系统正常上电后，在系统运行一小会后，按下复位键，观察此刻系统的运行状态，判断复位信号是否有效；最后就是仿真连接的调试，将仿真串口连接至PC并下载好相应的驱动，将自己写好的功能程序编译下载到单片机中，再一次运行系统，观察我们定义的程序功能是否实现，若实现相应的功能，则表明调试成功。整个调试的过程比较枯燥单一，要想把这个过程做好，需要我们保持着学术研究的精神耐心一步一步地进行。5.2软件调试软件调试是本次系统功能实现的重要基础，设计者定义的功能逻辑需要通过程序调试的工具去判定其是否可行，因为本次的整体功能设计采用的是内容耦合的方式，不仅降低了各模块的耦合性，也为本次调试提供了很大的便利性。首先打开编写好的主函数，在里面分别调用各功能模块的方法，观察程序的调试是否出现错误；如果程序编译时发生报错，则就是设计的代码逻辑或代码编写出现了问题，此时应该耐心地去观察报错日志，分析报错的起因，试着独立去修改；如果不是代码逻辑方面的提问，则往调试环境未配置相关参数的方面出发去分析，可以通过网上查询相关资料或者咨询导师的方式。通过多种方式去调试、改进设计的程序，直到编译时未出现任何错误，才能算是软件调试初步的成功。5.3整体调试确认了硬件的连接和程序的设计初步没有问题后，接下来进行设计中最重要的一步，也就是软硬件联合调试，硬件设计的调试和软件设计的调试只能算是系统功能雏形实现的调试，而软硬件联合调试是一个系统功能完善的调试。首先进行的是将硬件上的下载串口连接至终端，查看相关的指示灯是否亮起，然后在终端上打开设计好的功能程序，将程序下载至系统中；随后将系统运行起来，观察各模块对应的功能是否都已实现，如果存在未实现的功能模块，则从该模块的软、硬件部分进行分析，查看该模块的程序逻辑设计是否合理、端口的设定是否合理、模块的连接是否在对应的端口上等，通过层层分析和每一次调试，直到该功能模块的完整实现。通过多次的调试，本次的设计已可以实现其基本功能，监测到信号指令后各模块会相应操作，同时显示模块会更改环境的状态信息。临沂大学本科毕业论文（设计）现代温室大棚智能控制系统设计第六章总结与展望在本次设计中，重点阐述的智能温室大棚系统是在我国农业领域智能化水平不够理想的状态下拟定出来的，充分的运用传感器技术，来对各项参数予以采集，接着选择最为理想的器件来进行不同类型的工作。通过本设计，有助于令控制精度提升到更高的水准，而且能够令投入的成本予以骤降。历经了多次论证和不断的实验，最终获取了下述的几点结论：（1）在采用了STM32之后，将该芯片与ARM7等系列进行对比，有着一定的优势，譬如说其投入的成本更低，而且工作稳定性颇高，在操作时十分便捷，运算的速度更为迅速。（2）利用了模块化的架构，各个模块能够达到独立的工作状态，连接时非常的方便，一旦某一类模块出现了纰漏，剩余的模块依旧能够照常工作，其最为核心的优势在于具备着出色的扩展性以及兼容性。（3）