3 设计方案
3.1 系统总体模块设计
该系统主要模块主要组成部分为单片机，单片机也是主要核心的芯片，与此同时还运用了2.4寸的TFT彩屏，以及WIFI模块进行选择，DS18B2用来设置温度的传感器，当然也有补光模块和燃气烟雾模块，当有补光的需要的时候可以使用LED灯进行补光，蜂鸣器进行报警，也有继电器进行连接设置，整体的四个按键按钮一起组成我们的农情监测系统。
我们运用了TFT的显示屏进行了日期的显示，同时还可以显示我们的温湿度，DS18B20是用来监测温度情况，在硬件中运用了一个可燃气体监测模块，进行烟雾的的显示，在显示屏上同时也会显示光照，显示LED灯的状态，蜂鸣器开关报警的一个状态，最后在此设备中还具有自动模式，手动模式。
在我们的显示模块上运用了多个功能，显示了多个模块。STM32单片机实时万年历、土壤湿度、DS18B20温度、燃气/烟雾值、光照值大小，按键能够设置各个采集量对应的阈值，驱动2.4寸TFT彩屏实时显示采集到的数据；设备对继电器开关状态、补温LED灯开关状态、补光LED灯开关状态、蜂鸣器报警开关状态进行显示；该设备工作模式分为：自动模式、手动模式。此外还设置了WIFI WIFI无线模块，查看相应数据；WIFI能够进行一键校时功能，将手机时间设置到板载中，更新板子年月日时分秒。
本系统的功能模块设计如下图所示
3.2辩证方案
单片机
图3-1 总流程图
3.2STM32单片机模块介绍
展示的是STM32 - CORE核心板引脚图，以下对部分引脚进行解释及其意义说明：
电源相关引脚
VCC_3.3V：3.3V电源正极引脚，为整个核心板及相关外设提供3.3V的工作电压，是核心板正常运行的基础电源供应。
GND：接地引脚，为电路提供参考零电位，确保电路中各点电位的稳定，是电路正常工作的必要条件。
通用输入输出引脚（GPIO）
PC13 - PC15、PA0 - PA15、PB0 - PB15等：这些是微控制器（如STM32系列）的通用输入输出引脚。它们可以被配置为输入模式，用于读取外部信号（如按钮状态、传感器数据等）；也可以被配置为输出模式，用于控制外部设备（如LED灯、继电器等）。通过编程灵活配置这些引脚的功能，可以实现与各种外部设备的交互。
特殊功能引脚
TXD、RXD：通常用于串口通信。TXD（Transmit Data）是发送数据引脚，用于将微控制器内部的数据发送到外部设备；RXD（Receive Data）是接收数据引脚，用于接收来自外部设备的数据。通过串口通信，可以实现与计算机、其他微控制器或具有串口功能的设备进行数据传输。
TDI、TDO、TMS、TCK：这些引脚用于JTAG（Joint Test Action Group）接口。JTAG是一种国际标准测试协议，主要用于芯片内部测试及对系统进行仿真、调试。TDI（Test Data In）是测试数据输入引脚，TDO（Test Data Out）是测试数据输出引脚，TMS（Test Mode Select）是测试模式选择引脚，TCK（Test Clock）是测试时钟引脚。通过JTAG接口，可以对微控制器进行程序下载、调试和测试等操作
单片机引脚图如图3-2所示。
图3-2 Stm32单片机的接口
单片机的硬件接口如图3-3 所示
图3-3 STM32连接的小型电路板
3.4TRSD土壤湿度传感器模块
土壤传感器主要是用来监测土壤的湿度的，因此在智能农情系统中主要运用了湿度的调节，当传感器感应到湿度后，发生报警，然后可以进行智能的浇水。使用5V电源，主要是运用DO口的高低电平进行监测，当DO开口与单片机详解时，输出高电平，如果我们在电路板中设定了温度值时，那么DO扣输出低电平，一般根据设定的湿度的阀值进行顺时针的调节，逆时针调节，模块的模拟信号要根据引脚进行转换，主要根据AD进行转换，来进行阀值的设定。
图3-6 土壤传感器原理图
图3-7 土壤传感器硬件
4系统的软件设计
4.1蜂鸣器报警监测流程
一般蜂鸣器都会起到一个报警的作用，尤其是在打印机以及电子产品的设备中都需要蜂鸣器进行报警，一般采用5V电压，这个电压主要应用于小型单片机电路板的使用，蜂鸣器内置电路同样也运用了三极管9102进行驱动，当单片机的一个引脚为高电平时，那么蜂鸣器会叫，以蜂鸣声的方式提醒农情系统中的可燃气体监测，同时还会输出一定 电流，进行保护电路。
蜂鸣器的软件设置主要通过对可燃气体的监测，当我们监测到可燃气体时运用高低平的设置，智能农情系统是通过4个按钮进行监测的，当可燃气体到监测位置其输出端口就向单片机输出低电平。由上至下的第一个位置为可燃气体上限报警线，即当可燃气体高于此位置时，开水阀控制系统就会自动报警，提醒工作人员注意，气体农度过高电磁阀有可能出故障，如图4-1所示。
图4-2 蜂鸣器报警
蜂鸣器报警电路，当监测到气体时，监测可燃气体，然后传输数据到单片机，输出程序和数据，然后进行是或者否的选择，如果我们把气体拿走就选择否定，然后结束，当气体监测成功后，蜂鸣器会一直报警，如果没有人为干扰气体。
5系统的测试
5.1焊接过程
5.1湿度监测系统测试
查看我们的电路板，在电路板上包含了多个模块，连接与我们的电路板进行功能上的组装，在我们的电路板上主要测试的功能有可燃气体监测，土壤的监测，还有光照，温度的补光，同时也可以检查可燃气体。下面我们来看下进行补光的监测。当我们的光照正常时，那么我们的温度正常时无需进行补光，只需要温度黄灯正常显示，此时如果运用继电器连接水泵就可以打开，因为当前的湿度过低。
图5-1监测湿度
5.2光照监测系统测试
光照的监测，当我们设置的值，光照过低，我们的白色的LED灯会亮，这就是我们补光的LED灯。测试过程中我们的可以在比较黑暗的房间内监测，然后运用按键设置我们的阀值。
图5-2光照监测
5.3土壤监测系统测试
土壤的监测，运用我们的土壤监测仪器进行土壤的监测，这个监测模块是可以直接插入土壤中去的，但是为了方便测试我们运用了卫生纸进行包裹，此时土壤监测到了土壤，此时我们的光照补光进行打开。
下面是进行补光的画面，当然我们如果可以通过继电器连接我们的水泵，此时水泵可以打开。
图5-4 监测土壤成功后进行补光文章底部可以获取博主的联系方式，获取源码、查看详细的视频演示，或者了解其他版本的信息。
所有项目都经过了严格的测试和完善。对于本系统，我们提供全方位的支持，包括修改时间和标题，以及完整的安装、部署、运行和调试服务，确保系统能在你的电脑上顺利运行。
