基于sTM32的分布式智能溫室控制系統(tǒng).pdf

1、溫室大棚在現(xiàn)今的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中已占據(jù)越來越重要的地位。為了更好地滿足作物的生長條件，加大作物的產(chǎn)量及提升作物的品質(zhì)，對溫室內(nèi)的環(huán)境參數(shù)(如溫度、濕度、光照度等)必須進(jìn)行嚴(yán)格控制，從而孕育產(chǎn)生了溫室環(huán)境控制系統(tǒng)。從最初的模擬控制器系統(tǒng)、數(shù)字控制器系統(tǒng)，到如今被廣泛采用的以現(xiàn)場總線為基礎(chǔ)的分布式溫室環(huán)境控制系統(tǒng)，溫室系統(tǒng)的發(fā)展?jié)u趨成熟。特別是隨著現(xiàn)代傳感器技術(shù)，過程控制技術(shù)、通訊技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，現(xiàn)代化溫室環(huán)境因子自動(dòng)采集及智能控制系

2、統(tǒng)的開發(fā)已被高度關(guān)注，并成為一個(gè)具有深遠(yuǎn)前景的研究方向。
　　 本文通過對溫室環(huán)境和調(diào)控策略的分析，提出一個(gè)總體方案，設(shè)計(jì)一套智能溫室控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用分布主從式設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，包括以STM32F107單片機(jī)為核心的單體溫室智能控制系統(tǒng)、CAN to USB模塊和上位機(jī)管理軟件，通過CAN to USB模塊實(shí)現(xiàn)對溫室的連棟管理，為溫室監(jiān)控系統(tǒng)的升級換代提供一種全新方案；上位機(jī)主要實(shí)現(xiàn)對溫室作物的輔助管理功能，完成對溫室環(huán)境氣候的實(shí)時(shí)

3、監(jiān)測和干預(yù)；通過對溫室環(huán)境的監(jiān)控保證溫室內(nèi)作物的生長條件，從而使其獲得高產(chǎn)，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。智能溫室控制系統(tǒng)根據(jù)大棚溫室監(jiān)測和控制要求，對溫室中的風(fēng)機(jī)、遮陽網(wǎng)、加熱、加濕、天窗/側(cè)窗等設(shè)備進(jìn)行控制，使溫室內(nèi)環(huán)境參數(shù)(如溫度、濕度、光照度)處于設(shè)定值之間。本系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、邏輯控制模塊、人機(jī)交互模塊、輸出控制設(shè)備模塊、電源模塊、報(bào)警控制模塊和CAN to LISB模塊等幾部分組成。硬件設(shè)計(jì)方面，信號采集由濕度

4、、溫度和光照度傳感器完成；數(shù)據(jù)存儲由芯片自身的Flash實(shí)現(xiàn)；人機(jī)交互部分采用了合成式按鍵和LCD；輸出控制電路部分由ULN2804驅(qū)動(dòng)芯片、光電耦合器、繼電器等組成；報(bào)警由蜂鳴器完成。同時(shí)通過CAN總線及USB總線通信，實(shí)現(xiàn)單體溫室與上位機(jī)的互聯(lián)完成連棟輔助管理。軟件設(shè)計(jì)方面，主要包括兩個(gè)部分：第一部分主要針對以STM32F107單片機(jī)為核心的單體溫室智能控制器及CAN to USB模塊的編程。這部分程序由C語言編制，主要實(shí)現(xiàn)溫室的智