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编号：
T3312405M
设计简介：
本设计是基于STM32的农业智能烤烟管理系统，主要实现以下功能：
1.可通过温度传感器检测土壤温度
2.可通过土壤湿度传感器检测土壤湿度
3.土壤湿度低于阈值自动浇水
4.可通过显示屏显示所有数据
5.可通过按键手动控制胶水、遮阳
6.可通过WIFI模块连接云平台
7.可通过摄像头模块检测是否有虫害
电源： 5V
传感器：温度传感器（DS18B20）、土壤湿度传感器（Sensor V2.0）、摄像头模块（K210）
显示屏：OLED12864
单片机：STM32F103C8T6
执行器：水泵（N-Mos驱动）、舵机
人机交互：独立按键
通信模块：WIFI模块（ESP8266-12F）
标签：STM32、OLED12864、DS18B20、Sensor V2.0、K210、N-Mos、舵机、独立按键、ESP8266-12F
题目扩展：稻田环境检测系统、智能农业大棚控制系统
基于 STM32 的农业智能烤烟管理系统设计与实现
一、主控部分
核心：STM32 单片机
功能：获取输入数据、内部处理、控制输出
二、输入部分
- 土壤湿度传感器模块：检测烤烟种植区域的土壤湿度
- 温度采集模块：获取烤烟生长环境的温度值
- K210 摄像头模块：监测烤烟植株是否有虫害
- 独立按键：用于控制浇水操作、遮阳设备的启停
- 供电电路：为整个农业智能烤烟管理系统供电
三、输出部分
- OLED 显示模块：显示实时环境数据（土壤湿度、环境温度）及参数阈值设置界面
- MOS 管控制模块：控制水泵的运行，实现烤烟种植区域的浇水功能
- 舵机模块：模拟控制遮阳伞的开关，调节烤烟生长环境的光照
- WIFI 模块：实现系统监测数据的实时上传，支持远程查看数据
第 5 章 实物调试
5.1 整体实物构成
该设计主要硬件包括单片机核心板，用于数据处理和控制整个系统运行；OLED 显示屏，用来直观显示温湿度等系统相关数据；K210 摄像头模块，可对烤烟图像进行采集和分析，用于模拟检测病虫害；WiFi 模块，实现数据的无线传输，支持远程控制；还有舵机等执行部件用于执行具体的控制动作，如控制遮阳设备等，以及按键用于进行参数设置等操作。
焊接流程方面，先对焊接区域进行清洁，确保无杂质和氧化层，然后依次焊接各个模块。先焊接引脚较少的元件，如电阻、电容等，再焊接引脚较多的芯片和模块。焊接时，先在焊盘上涂抹适量焊锡膏，将元件准确放置在焊盘上，使用烙铁均匀加热，使焊锡熔化并牢固焊接元件。
注意事项上，焊接前要仔细核对元件型号和引脚排列，避免错焊。焊接过程中，烙铁温度要适中，过高的温度可能会损坏元件，一般设置在 300-350℃左右。要避免虚焊，焊接后需检查焊点是否光滑、饱满。焊接芯片时，要注意防静电，可佩戴防静电手环等设备，防止静电击穿芯片。整体实物如图 5-1 所示：
图 5-1 整体实物图
5.2 浇水功能测试
该农业智能烤烟管理系统的浇水功能，基于土壤湿度与设定阈值的对比逻辑运行。系统实时采集土壤湿度数据，当检测到土壤湿度低于预先设定的阈值时，触发水泵开启，为土壤补充水分；若土壤湿度回升至阈值及以上，水泵则停止工作，以此自动调控土壤湿度，保障烤烟生长环境稳定，实现智能化、精准化的水分管理，助力烤烟种植过程中水分供给的高效、合理控制。浇水功能测试图如下图 5-2 所示。
图 5-2 浇水功能测试图
5.3 虫害监测功能测试
该农业智能烤烟管理系统的监测虫害功能，依靠 K210 摄像头模块来实现。摄像头持续采集烤烟植株图像，利用内置的图像处理算法对图像进行分析 。当检测到图像中出现符合虫害特征（如黑色区域）的情况时，系统会进行判断并认定发现虫害。此时，OLED 显示屏会显示相关虫害信息，同时移动端应用程序也会同步推送 “发现虫害” 的提醒消息，告知使用者及时采取喷农药等防治措施，从而实现对烤烟虫害的及时监测与预警，减少虫害对烤烟生长的影响。虫害监测功能图如下图 5-3 所示：
图 5-3 虫害监测功能测试图
第 6 章 软件调试
6.1 软件介绍
Proteus 8.15 是一款由 Labcenter Electronics 开发的电子设计自动化（EDA）软件。它集电路仿真、PCB 设计和微控制器调试于一体，广泛应用于嵌入式系统开发等领域。
该软件拥有丰富元件库，包含超 50000 种元器件，支持模拟 / 数字电路协同仿真，集成逻辑分析仪等虚拟仪器。它还内置 8051、ARM 等微控制器模型，支持与 Keil 等编译器联调。
此外，Proteus 8.15 可实现从原理图到 PCB 的自动布局布线，并生成 3D 模型。其界面直观，支持工具栏和快捷键个性化定制，还提供电压探针等调试工具，方便用户分析电路行为。软件界面如图 6-1 所示：
图 6-1 软件界面图
6.2 阈值设置功能测试
在该农业智能烤烟管理系统中，阈值设置功能通过按键操作实现人机交互，用于灵活设定土壤湿度的控制阈值。用户可借助按键对土壤湿度阈值进行调整，系统依据此设定阈值。阈值设置功能测试图如下图 6-2 所示。
图 6-2 阈值设置功能测试图
6.3 自动浇水功能测试
系统会实时采集土壤湿度数据并与设定阈值对比：若土壤湿度低于阈值，水泵自动启动浇水；待土壤湿度回升至阈值及以上，水泵随即停止。通过这一机制，可精准调控土壤湿度，为烤烟生长营造稳定的水分环境，实现智能化水分管理，保障烤烟种植过程中水分供给高效且合理。自动浇水功能图如下图 6-3 所示：
图 6-3 自动浇水功能测试图
设计说明书部分资料如下
设计摘要：
在现代农业发展进程中，烤烟种植作为重要的农业产业之一，其管理水平对于产量和品质起着关键作用。传统的烤烟管理多依赖人工经验，存在诸多不足。例如，对于土壤温湿度的把控不够精准，往往凭感觉浇水，易导致水分过多或不足影响烤烟生长；病虫害监测也主要靠人工巡检，难以及时发现问题，错过最佳防治时机。
而本农业智能烤烟管理系统的研究就显得尤为重要。它借助温湿度传感器、土壤湿度传感器精准监测环境及土壤状况，能在温湿度达到阈值时自动浇水，还可通过按键与WiFi模块实现本地及远程的浇水、遮阳等控制，同时利用K210模拟检测病虫害，及时提醒喷药。通过该系统，可极大提高烤烟管理的精细化、智能化程度，保障烤烟健康生长，提升种植效益，助力现代农业高质量发展。
关键词：智能烤烟；单片机；虫害监测
字数：11000+
目录：
第1章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.3 研究内容与方法
1.4 论文章节安排
第2章 系统总体分析
2.1 系统总体框图
2.2系统主控方案选型
2.3显示方案选择
2.4摄像模块选择
第3章 系统电路设计
3.1 系统总体电路组成
3.2 主控电路设计
3.3 电源电路设计
3.4 K210模块电路设计
3.5 显示模块电路设计
3.6 按键模块电路设计
第4章 系统软件设计
4.1 系统软件介绍
4.2 主程序流程图
4.3按键函数流程图
4.4显示函数流程设计
4.5处理函数流程设计
第5章 实物调试
5.1 整体实物构成
5.2 浇水功能测试
5.3 虫害监测功能测试
第6章 软件调试
6.1 软件介绍
6.2 阈值设置功能测试
6.3 自动浇水功能测试
第7章 总结
参考文献
致谢
