本文探讨了基于ARM技术的微型封闭式植物种植智能控制系统的设计与实现。该系统利用ARM工控板进行环境参数因子的数据采集、预处理和控制任务,包括温度、湿度和光照度等,通过比较设定值和实际测量值来运行控制程序,以调整相关设备的工作状态,如水泵和加热设备。
系统的功能设计包含以下几个方面:
1. 人机接口:采用7寸触摸屏,提供全中文菜单,便于用户操作。
2. 监测功能:实时监测温度、湿度等影响植物生长的关键因素。
3. 图形界面与参数设定:监控植物生长环境,显示数据并允许用户设定参数。
4. 温湿度控制:保持温度和湿度在预设范围内。
5. 灯光控制:根据植物生长需求调整灯光开启和关闭。
6. 定时滴灌:在设定时间内自动进行灌溉,补充植物所需水分。
硬件配置方面,系统由控制柜、ARM工控板、HM1人机界面、I/O节点和动力及传输线路组成。工控板采用了32位高性能ARM7处理器LPC2132,具有高速Flash存储器,支持实时仿真和跟踪。系统包含处理器、485通信接口、继电器、电源管理等部分。
软件设计上,HMI软件使用EasyBuilder 8000编写,包括主控模块、温湿度控制模块和光照控制模块。主控模块管理设备状态,温湿度控制模块实现自动和手动模式,光照控制模块则允许用户控制光照强度。
智能控制器软件设计中,全部代码使用C语言编写,软件主线流程设计旨在提高运行效率。触摸屏显示方法分为统一处理和单独处理两种,以适应不同界面和数据处理需求。
系统进一步的改进方向包括增加无线功能模块以实现远程控制,开发特定植物种植决策系统,提高传感器检测精度,以及优化模糊控制算法以综合控制多个环境因子。
参考文献:
[1] 李伟.温室监控系统在国内外的发展现状与趋势[J ].中国果菜,2010 (9) :26 .
[2] 勒栀,邬芝权,李骐.单片机的 LED 显示屏开发技术[ M] .北京:北京航空航天出版社,2009.
总结来说,这个基于ARM技术的植物种植控制系统结合了现代信息技术,实现了对植物生长环境的智能管理和控制,有助于提升农业生产效率和质量。