温室大棚远程智控制系统研究.doc

温室大棚远程智能控制系统研究-工程论文 温室大棚远程智能控制系统研究 王俊伟WANGJun-wei；贾冬义JIADong-yi；霍禹同HUOYu-tong （河套学院机电工程系，巴彦淖尔015000） （DepartmentofMechanicalandElectricalEngineering，HetaoUniversity，Bayannur015000，China） 摘要：结合内蒙古河套地区落后的农业结构和目前国内温室大棚实时性差、控制效率低和传输距离短的问题,针对温室大棚的环境提出了一种基于以太网及STM32与CAN总线相结合的远程智能控制系统方案。详细介绍了控制思想和控制系统结构硬件及软件设计。实验表明，采用上述控制系统极大地提高了系统的实时性与可靠性,实现了现场设备、现场操作站与远程控制站通讯的无缝连接，完成了各个执行单元的闭环控制，实现温度、湿度和CO2浓度的自动控制，具有一定的经济效益。 Abstract:CombinedwiththebackwardagriculturalstructureinHetaoareaofInnerMongolia,andtheproblemsofpoorinstantaneity,lowcontrolefficiency,andshorttransportationdistanceofdomesticgreenhouse,aimedatthegreenhouseenvironment,akindofremoteintelligentcontrolsystembasedonEhternetandintegrationofSTM32andCANisproposed.Thecontrolthoughtandcontrolsystemstructurehardwareandsoftwaredesignareintroducedindetail.Accordingtotheexperiment,theabovecontrolsystemcanimprovetheinstantaneityandreliabilityofsystemgreatly,realizetheseamlessconnectionofcommunicationamongthefieldapparatus,fieldoperationstationandremotecontrolstation,finishtheclosed-loopcontrolofeachexecutionunit,andimplementtheautomaticcontroloftemperature,humidityandCO2concentration.Ithascertaineconomicbenefit. 关键词 ：STM32单片机；CAN总线；智能远程控制系统；自动控制 Keywords:STM32SCM；CANbus；intelligentremotecontrolsystem；automaticcontrol 中图分类号：S126文献标识码：A文章编号：1006-4311（2015）31-0088-03 0引言 内蒙古河套地区现代化农业对于温湿度的测量还停留在使用传统的温度计和湿度计上，对于温湿度的控制也停留在传统的加热和灌溉上，并没有实现温湿度的智能控制。CO2浓度和光照强度在传统的温室大棚中不进行测量和考虑，靠人工经验实现。随着科技的进步和单片机技术的发展，由传感器、微控制器、模数转换器等组成智能系统的实现，可以实时准确的进行温湿度、CO2浓度、光照的检测和控制，也可以通过上位机实现数据的控制和分析，这样做既节省了劳动力，也提高了产业化水平，并提高了农作物的产量。本文以国内温室大棚所存在的问题和河套地区温室大棚的情况，以低成本、高性能的高等院校科研使用的32位STM32单片机为主控芯片，结合以太网与CAN总线技术设计了稳定性好、控制精度高的温室大棚远程智能控制系统，并以该控制器为核心搭建以河套地区为特色的大棚智能控制系统，以实现对温湿度、CO2浓度和光照强度相互关联和耦合的控制。 1工艺原理及主要控制系统介绍 本文以河套地区巴彦淖尔市浩彤农业有限责任公司的蔬菜大棚为研究对象，该厂项目的工艺流程主要包括温湿度系统、光照系统和CO2浓度系统三部分，光照强度控制通过控制外遮阳的卷膜和补光灯实现；温度控制通过内遮阳卷膜、天窗、负压风机、加温电磁阀、固态继电器和加热器实现；空气湿度通过湿帘水泵、负压水泵和天窗的控制，土壤湿度控制滴灌水泵实现，CO2控制通过CO2发生器、负压风机和天窗实现。 2整体控制方案介绍 由于该厂的项目以手动控制来实现参量控制，所以通过消化该大棚工艺流程基础上提