基于STM32开发的农业监测系统

可商用，可大规模部署的农业检测系统

总体设计

整体架构如图所示，从设备负责收集传感器设备，主设备负责向服务器发送数据和接收从设备的数据
总体设计

硬件方案

在我们的农业环境监测与控制系统中，硬件架构被设计为由多个分机（子节点）和一个主机（中心节点）组成的网络。各分机分布于农田的不同位置，负责收集各自监测点的环境数据，而主机则负责汇总这些数据并传输至云平台。以下是主机与分机设计的详细说明：
分机设计：
每个分机均装备STM32L0C8T6单片机（图3-1-1），负责控制各自的传感器，包括SHT30、MQ-135、CJMCU-GUVA-S12SD、LM393和HTU21D，以收集空气温湿度、空气质量、紫外线强度、土壤湿度和土壤温度等数据。
分机通过CC2530 ZigBee模块与主机进行无线通信。ZigBee模块选用的是低功耗设计，适合于远距离通信，保证了数据传输的可靠性和稳定性。
主机设计：
主机同样配备STM32L0C8T6单片机，作为数据汇总中心，它通过ZigBee模块接收来自各个分机的数据。
主机内置一个ZigBee接收模块，用于接收分机发送的数据，并具有轮询机制，确保能够顺序地从每个分机收集数据。
主机通过M780E GSM/GPRS模块连接到互联网，并使用MQTT协议将数据批量发送到云平台。数据在发送前可能会进行必要的缓存和预处理，以优化网络资源的使用并保证数据传输的效率。
在此硬件设计中，分机与主机的通信协议、数据传输频率和同步机制都经过精心规划，以确保数据的实时性和准确性。主机的设计考虑了系统的可扩展性，能够适应更多分机的加入，而无需对现有架构进行大幅修改。

软件方案

在本系统的软件方案设计中，我们采取了分层的开发策略，确保了高效的数据管理和用户交互。首先，为了实现与各种传感器的高效通信，我们为STM32L0C8T6单片机内的每个传感器精心编写了专用的驱动程序。这些驱动程序负责初始化传感器，收集数据，并通过标准化的接口提供数据给上层应用。这一步骤确保了数据采集的准确性和稳定性，为后续的数据处理奠定了基础。
在数据呈现层面，我们开发了一个动态的Web前端界面，该界面不仅能够实时显示来自传感器的数据，还能够生成统计图表，为用户提供直观的数据分析视图。前端界面采用了现代的Web技术栈，通过与后端服务的API进行交互，实现了数据的动态更新和可视化。我们特别注重用户体验，确保了界面的响应速度和交云性，使得用户可以轻松地监控和分析农业环境数据。
总的来说，软件方案的设计充分考虑了系统的可操作性和可维护性，从底层的硬件驱动到前端的用户界面，每一环节都经过精心规划和实现，以确保整个系统的协同工作和高效运行。