基于STM32和GPRS的家庭气象站系统设计

基于STM32和GPRS的家庭气象站系统设计(论文17000字)
摘要：生态环境中的各种参数和指标与我们的生活、生产息息相关。传统的小型气象站虽然功能齐全、精度高但是却具有设施实时性差、使用麻烦、体积大价格较高等缺点，难以适应人们的要求，所以非常必要设计一种多功能且经济的家用、农用环境监测系统。该设计有针对的选择了几种家庭和农业常用环境参数作为测试对象：环境空气温湿度、大气压力、土壤湿度、PM2.5等。主控单元采用STM32系列芯片将各种传感器采集的数据进行处理后送到OLED显示单元来显示。此外，为了实现通信功能采用了GPRS无线通信模块以实现单片机和上位机的无线通信功能，它可以将实时自动地采集到的家庭或农业的所需数据传输到我们的用户监测端上以此实现遥测，从而更方便我们平时的使用。
关键词：空气温湿度；STM32单片机;OLED显示；PM2.5;GPRS无线通信

The design of family weather station system based on STM32 and GPRS
Abstract:Various parameters and indicators in the ecological environment are closely related to our life and production. Although the traditional small meteorological station is full of functions and high precision, but it has the disadvantages of poor real-time facilities, trouble and high price, it is difficult to adapt to the requirements of people. So it is very necessary to design a multi-functional and economical household and agricultural environmentmonitoring system.Several environmental parameters of family and agriculture were selected as the test objects: environmental temperature and humidity, atmospheric pressure, soil moisture, PM2.5 and so on.The main control unit uses STM32 series chips to process the data collected by various sensors and send them to the OLED display unit to display them. In addition, in order to realize the communication function, the GPRS wireless communication module is used to realize the wireless communication function of the single chip computer and the upper computer. It can transmit the required data from home or agriculture to our user monitoring terminal to realize the telemetry, which is more convenient for us to use.
Keywords:temperature and humidity;STM32;OLED display;PM2.5;GPRS
 

目录
1 绪论    1
1.1 研究背景    1
1.2 国内外研究现状    2
1.3 本课题研究任务及意义    3
2单片机系统硬件电路的设计    5
2.1硬件电路的总体设计    5
2.2 单片机主控模块    6
2.3 空气空气温湿度采集模块    8
2.4 光照强度采集模块    9
2.5 甲醛气体含量采集模块    10
2.6大气压力采集模块    11
2.7土壤湿度采集模块    12
2.8 PM2.5采集模块    13
2.9显示模块    13
3 GPRS无线通信    15
3.1 GPRS涵义    15
3.2 GPRS网络结构    15
3.2.1 移动交换中心（MSC）    15
3.2.2 GSM基站子系统（BBS）    16
3.2.3 SGSN和GGSN    16
3.3 GPRS 突出优点    16
3.4 GPRS 业务应用    16
4 基于SIM900A的GPRS硬件电路系统设计    18
4.1 SIM900A模块介绍    18
4.2 SIM900A模块硬件设计    18
4.3 SIM900A原理图    18
5软件设计及硬件调试    20
5.1 单片机程序的设计    20
5.1.1 空气空气温湿度采集模块程序设计    20
5.1.2 光照强度采集模块程序设计    21
5.1.3 甲醛气体采集模块程序设计    22
5.1.4大气压力模块程序设计    22
5.1.5 土壤湿度模块程序设计    23
5.1.6 PM2.5采集模块程序设计    24
5.1.7 OLED显示模块程序设计    25
5.2 基于SIM900A模块TCP功能的实现    26
5.2.1 TCP数据传输原理    26
5.2.2 TCP数据传输实现    27
5.3硬件的焊接    29
5.4硬件实物    30
5.5 实验以及调试    30
6结论与展望    37
参考文献    38
致谢    39
附录    40