5.[STM32]动动小手，自己制作做一个自动浇花系统吧

时间：2022-09-25 22:00:00 端子公连接器 3dw三极管 5lm2596三极管继电器2864150mini srd一s一148d继电器

0前言

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大家好，我叫你。DW，每天分享一些嵌入式知识，期待和大家一起进步！
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系列专栏：STM32
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小实验简介：利用土壤湿度传感器测量土壤湿度，在阈值之间或大于阈值泵关闭，小于设定阈值泵打开，蜂鸣器报警提醒主浇水，土壤湿度、泵状态、阈值LCD12864上打印
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本月目标:希望能有100个粉丝，嘻嘻，互相关联，共同进步！
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说实话:伟大的作品不是靠力量，而是靠坚持。

在这里插入图片描述

1 介绍土壤湿度传感器

本实验中使用的传感器是YL-69湿度传感器，四线制，中间两条线需要手动连接。
响应阈值由电位器调节，湿度低于设定阈值，DO输出高电平，湿度低于设定阈值，DO输出低电平。

1.1 功能介绍

(1)土壤湿度检测传感器；
(2)采用电压比较器LM393 芯片；
(3)顺时针调整LM393，反向输入端输入电压越高，低湿度环境下，模块输出低电平，模块灯亮；
(4)逆时针调节LM反向输入电压越低，模块输出低电平，模块灯在高湿度环境下亮；
(5)模拟输出端D0与STM32输出口直接连接，单片机检测输出电平，触发泵的工作状态；
(6)模拟量输出端AO和AD借助模块连接AD在当前环境当前环境下土壤湿度更准确的值；

1.2 湿度检测原理

电路图分析

（1）作为两个电阻LM在393的正输入端，下电阻是土壤湿度传感器，土壤湿度传感器是两个电极，当电极之间有土壤连接时，可以等效为电阻，土壤湿度增加，电阻值增加。
(2)土壤干燥时，电极等效电阻大，AO处电压升高后，同相电压大于反相电压，LM393输出高电平，开关指示灭；
(3)土壤湿润时，电极等效电阻很小，AO同相电压低于反相电压，达到一定程度后，LM393输出低电平，开关指示亮；
(4)反向端VR1用于调节端口电压，该电压为电压比较器输入阈值翻转电压；

1.3 硬件连接

1.4 部分源码分析

本系统的土壤湿度采样模块使使用ADC1 道 0进行ＡＤ转换。
传感土壤湿度器空置当测得的采样值为4095时其完
采样值为1468时，采样值为1468 此根据公式：土壤湿
度＝（４０９５－采样值）×１００/ ４０９５可以得到土壤
因此，湿度转换函数的编写如下：

CurrentHumidity = (int)((4095 - nADCValue) * 100.0 / 4095); ////土壤湿度转换函数

2 介绍水泵和继电器

本实验选择3V水泵的开启和关闭由继电器控制。

2.1 原理图解析

该原理图主要由光耦电阻TLP181、三极管S8550A、稳压管，继电器SRD-05VDC组成。

(1)当RELAY高电平时，TLP二极管在181内不发光，右侧光敏三极管电阻大，4引脚输出高电平，PNP三极管截止时，电磁铁断电，继电器COM与CLOSE引脚相连，J60端子无电压输出，此时负载不工作；
(2)当RELAY低电平时，TLP二极管在181内发光，右侧光敏三极管接收后电阻变小，4引脚输出低电平，PNP此时，电磁铁通电，继电器通电COM与OPEN引脚相连,J当负载工作时，60端有电压输出；

2.1.1接线情况

(1)水泵负极接图J61的GND,在水泵正极接图中J60的Output；
（2）J60的Input和J60的VCC_5V连接杜邦线。

2.1.2 部分函数

当open=1.打开水泵；当open=水泵关闭；

void Relay_Control(u8 open){ 
           if(open)
	{ 
        
		GPIO_ResetBits(Relay_PROT,Relay);//打开
	}
	else    
	{ 
        
		GPIO_SetBits(Relay_PROT,Relay);//关闭
	}
}

3 C语言补充

格式化字符串操作函数，使用前需要定义一个字符数组。

int sprintf(char *buf,const char*format,...);
//输出到buf指令的内存区域

利用这个函数，我们可以动态的把数据打印到LCD屏幕上

//液晶屏显示格式化输出 

__align(4) u8 dtLCDBuf[16];   							//LCD缓存器 
			
sprintf((char *)dtLCDBuf,"土壤湿度：%02d %%",CurrentHumidity);
LCD12864_Display(0,0,dtLCDBuf);
			
sprintf((char *)dtLCDBuf,"阈值：%02d--%02d",LowLimit,UpperLimit);
LCD12864_Display(1,0,dtLCDBuf);	
			
sprintf((char *)dtLCDBuf,"水泵状态: %s",Switch == 1?"开启":"关闭");						
LCD12864_Display(2,0,dtLCDBuf);
	
sprintf((char *)dtLCDBuf,"给个点赞和关注吧");						
LCD12864_Display(3,0,dtLCDBuf);

4 实验现象

（1）把土壤湿度传感器放入水中，看到LCD屏幕上显示湿度，此时水泵处于关闭状态；
（2）把土壤湿度传感器拿出水面，看到LCD屏幕上显示湿度，此时水泵处于开启状态，并且蜂鸣器报警。
关于LCD12864显示的请看：在LCD12864上显示属于你的文字

土壤湿度传感器置于空气中，我们可以看到LCD显示土壤湿度为0，此时水泵处于开启状态。

土壤湿度传感器置于水中，我们可以看到LCD显示土壤湿度为45%，此时水泵处于关闭状态。

5 结语

📚一点一滴，一步一个脚印，慢慢来，比较快。
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