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)必須進行嚴格控制，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)及計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展，現(xiàn)代化溫室環(huán)境因子自動采集及智能控制系

2、統(tǒng)的開發(fā)已被高度關(guān)注，并成為一個具有深遠前景的研究方向。
　　 本文通過對溫室環(huán)境和調(diào)控策略的分析，提出一個總體方案，設計一套智能溫室控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用分布主從式設計結(jié)構(gòu)，包括以STM32F107單片機為核心的單體溫室智能控制系統(tǒng)、CAN to USB模塊和上位機管理軟件，通過CAN to USB模塊實現(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；上位機主要實現(xiàn)對溫室作物的輔助管理功能，完成對溫室環(huán)境氣候的實時

3、監(jiān)測和干預；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，對溫室中的風機、遮陽網(wǎng)、加熱、加濕、天窗/側(cè)窗等設備進行控制，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、人機交互模塊、輸出控制設備模塊、電源模塊、報警控制模塊和CAN to LISB模塊等幾部分組成。硬件設計方面，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實現(xiàn)；人機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)動芯片、光電耦合器、繼電器等組成；報警由蜂鳴器完成。同時通過CAN總線及USB總線通信，實現(xiàn)單體溫室與上位機的互聯(lián)完成連棟輔助管理。軟件設計方面，主要包括兩個部分：第一部分主要針對以STM32F107單片機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，主要實現(xiàn)溫室的智