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1. 引言 以STM32F407ZGT6单片机为核心控制器设计了一种微型生态花园控制系统，将传感器技术、WiFi技术、摄像头技术、自动追光技术、μC/OS-Ⅲ实时操作系统结合起来，实现对花园环境以及动植物情况的实时监控和及时控制，并具有环境温度、环境湿度、土壤湿度、光照强度监控，鱼缸自动换水、增氧以及宠物自动喂养等功能。
2.系统总体框架设计 微型生态花园控制系统基于现实背景[4]设计，STM32F407ZGT6单片机为核心控制器，通过μC/OS-Ⅲ实时操作系统和TFT-LCD主控显示屏设计出便捷友好的用户界面，实时显示环境参数信息。系统采用成熟的物联网技术进行通信连接，用户可以通过机智云和手机App连接，实现云端传输数据功能。
硬件是控制系统的基础和核心，因为其不仅直接影响到系统的稳定性、准确性、快速性及能耗等，还在一定程度上决定了系统的上限。总之，系统硬件的设计是非常关键的部分。
微生态花园控制系统的硬件主要以STM32F407ZGT6单片机为控制核心板，搭载TFT-LCD触摸显示屏、OV5640-720P高清摄像头、WiFi模组等。其中DHT11温湿度传感器、土壤湿度传感器组成检测功能模块，用来检测微生态花园的温湿度和土壤湿度等环境参数。
3.自动灌溉系统 自动化灌溉系统首先为自动化灌溉区域规划做准备。由于自动灌溉系统的工作原理，一组路径在同一时间只能以一个频率自动灌溉，因此采取以下措施区分灌区的草种习性。
例如，多年生铁线莲、月季之类，不耐涝、不耐高温的可以划分成一组，灌水的持续时间可以设置得短一些，频率可以低一些；而蓝雪花、绣球花等水生植物再分一组，灌水的持续时间设置得更长更频繁；对于耐旱、耐高温的沙漠玫瑰、仙人掌等植物来说，它们对水分的需求并不是很大，分为另一组，灌水的持续时间可以设置得更短一些。
系统工作中，当土壤含水量低于一定阈值时(该阈值可通过可变电阻进行调节)指示灯就会亮起，从而检测到该区域内土壤湿度低于当前植物所适宜的湿度，单片机即可控制继电器操作小水泵进行灌溉。
4. 太阳能自动追光系统 太阳能是一种清洁的绿色能源，也是最丰富的可再生能源，是未来理想的绿色新能源，因此采用光伏发电技术将太阳能转化为电能，用于实现系统运行的续航并节约能源。太阳能自动追光系统主要由2个步进电机以及驱动器、4个光敏电阻、1个主控芯片、1块太阳能板构成，具体系统框架如图2所示。
系统总体设计框架
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