注：仅展示部分文档内容和系统截图，需要完整的视频、代码、文章和安装调试环境请私信up主。

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学生的技术与实现

摘    要

在渔业生产中，海产品晾晒是保障产品质量与存储的重要环节。然而，传统海产品晾晒方式多依赖人工经验判断环境条件，缺乏精准的环境监测与自动化控制手段，导致晾晒效果不稳定，易受天气突变影响，造成产品损失。为解决这些问题，结合物联网、传感器等技术的发展趋势，开展海产品晾晒控制系统的研究与设计工作。

【关键词】海产品晾晒控制系统；STM32F103C8T6；物联网；MQTT

1.1 研究背景

本课题拟通过研究和探索基于STM32的海产品智能晾晒系统，从硬件设计、软件开发和系统集成三个层面展开研究，旨在为海产品晾晒提供更加科学、高效、智能的解决方案，推动我国海产品晾晒产业的科技进步与智能化发展。

1.2 研究现状

1.2.1 国外研究现状 

国外在智能晾晒系统的研究相对成熟，尤其是在农业和食品处理领域的应用。Yongchao等（2024）提出基于物联网的农业环境监测系统，借助多种传感器实时采集土壤湿度、光照强度等环境参数并分析，能为农作物营造适宜生长条件，此技术应用于海产品晾晒，可实时监测环境数据优化晾晒条件[1]。

1.2.2 国内研究现状

国内在海产品晾晒控制系统方面的研究正逐步深入，且取得了一系列显著进展，为提升晾晒效率、保障产品质量及增强安全性提供了有力支持。

郭律辰和乔俊然（2025）创新性地提出了一种火灾、降雨双模式智能防护系统，该系统通过高精度传感器实时监测环境中的火灾隐患与降雨情况，一旦检测到异常，立即触发相应的防护机制，如自动收拢晾晒架、启动防火隔离等，从而有效保障了晾晒过程的安全性，减少了因天气突变或意外引发的损失[4]。

2.1 技术路线

首先明确研究的问题，并且重点是这个体系最重要的部分。在思考中通过热点资讯的了解，明确了研究问题的重要意义，确立了利用文献回望和研究的方式确定方式方法，以及有关的概念、理论依据、主题现实之后再做具体的规划与实施。

2.2 相关技术

本设计旨在构建一个高效、智能且安全的海产品晾晒控制系统，以STM32单片机为核心展开以下设计。

在感知层，精心配置ESP8266-01S WiFi模块、蜂鸣器、DHT11温湿度传感器、光敏电阻传感器、雨滴传感器，完成对外界数据的采集收纳。

2.2.1 嵌入式系统

为了达到智能控制的目的，把它与大型的装置或者产品结合起来就是嵌入式系统。

2.2.2 感知层

感知层具备设备多、分布广且需适应不同场景的特点，比如工业里用振动传感器来监测设备健康状况，在农业方面依靠土壤湿度传感器做到精准灌溉，智慧城市当中靠摄像头和红外传感器做人流统计等等。

2.2.3 物理层

物理层是通讯与信息传递的底层，它是OSI（开放系统互连）模式中的底层，它所执行的功能为利用实体媒体来传送原始位流。

2.2.4 应用层

应用层作为网络通讯体系结构的上层，它直接面对客户及特定的商业需要，承担着各种不同的网络服务和应用。

3.1 系统功能需求分析

在整个软件开发或者说建立一个系统的时候，对于一个系统的功能要求的研究是十分重要的，就像是做一张图纸来指引接下来的设计和实施。

3.2 系统可行性分析

3.2.1 技术可行性

从目前的工艺水平来说，这个课题的技术可行度是非常高的。硬件上市面上有着各种各样的传感器、处理器以及通讯模组，在这方面的成熟度和可靠性非常高。高精度的传感器可以非常准确地获取周围的信息，并且将测量误差降到最低。

3.2.2 环境可行性

环境可行性体现在政策、社会和自然环境三个层面上，在政策方面，目前我国正在大力提倡可持续发展，并且出台了诸多的政策以及规定来鼓励人们进行节能、环保、节约能源等行为。

3.2.3 经济可行性

从经济的角度来看，本课题是完全可行的。从投资费用方面考虑，该工程开始时资金很少；在市面上有很多人控制器以及常见的感应器等都很亲民，并且可以从二手平台上或者加入学校的实验室中共享资源来降低成本，在编程方面采用了公开源代码开发MCU程序设计，并提供了不少测试用软件免费试用。

4.1 系统分层结构设计

该微控制器的体系架构采取了一种层次化的体系架构，它把一个繁杂的功能划分成若干层，每个层都有明确的职责分工和协同工作，使整个体系的可维护性、扩展性和稳定性得到了很大的提高。

4.2 系统功能模块设计

（1）电源管理模块

（2）数据采集模块

（3）中心处理模块

（4）输出控制模块

（5）通讯模块

（1）ESP8266-01S WiFi模块

ESP8266-01S是由乐鑫公司开发的一款低成本高集成无线网络模组，专门针对物联网的需求而研发。

（2）蜂鸣器

5. 软件设计与实现

5.1 软件环境搭建

本系统环境搭建兼顾开发效率与功能实现，硬件选STM32F103C8T6单片机，靠Keil uVision5集成开发环境提高开发速度，用其高效界面和调试工具；软件方面以Android Studio为平台，依靠模块化设计和丰富功能，做到移动端应用的快速开发及精确排错。

5.1.1 系统硬件环境

（1）Keil uVision5软件

该系统以STM32F103C8T6为核心，以KeiluVision5为主要开发对象，以KiluVision5为主要研究对象，设计了一种用于微控制器编程的专用综合开发环境。

5.1.2 系统软件环境

在此基础上，以谷歌公司的 IDEA体系结构为基础，对其进行了深入的优化，并将其应用到手机上。该平台具有 Android SDK和 Kotlin的双重支持，具有自动完成程序自动完成、实时 XML布局绘制和多解析度仿真等多种能力。

5.2 APP端设计

5.2.1 功能设计

APP端功能初步设计主要包括登录、设备监控查看、历史数据查看、阈值设置等功能。

5.2.2 登录页面设计

6 系统测试

6.1 硬件功能测试

打开所有硬件代码文件，将各个模块设备的电源全部打开，依次烧录对应模块代码，经过测试，所有代码无编译错误，均烧录成功，硬件所有模块正常运行。系统硬件整体测试情况如图6-1所示。

表6-1 光敏电阻传感器数据采集测试结果

序号	测试项目	单位	理论指标	实测均值	最大误差	稳定性（24h 漂移）
1	采样频率	Hz	1	1	0	无漂移
2	光照测量范围	klux	0~10000	0~9850	±150 klux	≤±2%
3	线性精度	%FS	≤±5	±4.2	±0.8	≤1.5%
4	响应时间	ms	≤100	78	±12	无延迟突变
5	工作电压	V	3.3	3.28~3.32	±0.02V	≤0.01V/24h

6.2 APP功能测试

6.2.1 数据展示测试

在本系统的联合测试过程中，手机 APP 作为用户与海产品晾晒系统的交互入口，其数据展示功能是保障用户远程监控晾晒状态的核心环节，测试需涵盖数据同步、接口交互、异常处理与兼容性四个维度。

参考文献

1. K T ,Raju L . Energy Usage Patterns in Smart Campus With STM32 and GreenLoRaWAN Communication Protocol‐Based Temporal Attention Recurrent Graph Convolutional Neural Network on Edge Computing [J]. International Journal of Communication Systems, 2025, 38 (16): e70262-e70262.
2. Liangwei D . Design and implementation of two-wheeled self-balancing mobile robot control system based on STM32-MAT and Android [J]. Journal of Measurements in Engineering, 2025, 13 (3): 596-616.
3. 金芳全,郑泽宇,赵志超,等. 基于TRIZ创新的智能阳台晾晒护理一体柜设计 [J]. 日用电器, 2025, (02): 44-51.
4. 赵志超,余征涛,倪俊,等. 一种智能电动晾衣机的设计探究 [J]. 科技资讯, 2024, 22 (21): 30-32.
5. 廖艾. 基于单片机控制的智能晾晒衣柜开发与应用研究 [J]. 电脑知识与技术, 2024, 20 (24): 104-106.
6. 李鹏,黄伟莉,宋宪臣,等. 一种等距晾晒自动收纳智能晾衣架的设计 [J]. 热处理技术与装备, 2024, 45 (04): 65-68+74.

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注：仅展示部分文档内容和系统截图，需要完整的视频、代码、文章和安装调试环境请私信up主。