基于 ARM 技术的温室大棚自动控制系统方案设计
摘要:为实现农业温室大棚自动控制系统的智能控制,系统以 ARM9 嵌入式
处理器为核心,将各类数字传感器收集的数据通过模糊控制算法进行处理,采用
自动控制、GUl 和远程监控等多种方式调整温室执行机构,在搭建的温室模型中
取得稳定、可靠的运行效果。ARM 系统比传统温室控制系统维护简单、功耗低、
经济实用。较之同类设计。该系统开发了数字传感器驱动、图形化窗口、模糊控
制程序、网络摄像头监控,实现了温室控制的智能化、网络化和可视化。
关键词:ARM;嵌入式系统;温室大棚自动控制系统;远程监控;模糊控制
温室大棚自动控制系统是专门为农业温室、农业环境控制、气象观测开发生
产的环境自动控制系统。可测量风向、风速、温度、湿度、光照、气压、雨量、
太阳辐射量、太阳紫外线、土壤温湿度等农业环境要素,根据温室植物生长要求,
自动控制开窗、卷膜、风机湿帘、生物补光、灌溉施肥等环境控制设备,自动调
控温室内环境,达到适宜植物生长的范围,为植物生长提供最佳环境。
托普物联网了解到温室大棚自动控制系统是近年来发展起来的节约型设施
农业技术,在充分利用自然资源的基础上,通过计算机综合控制,通过调节环境
因子中的温度、湿度、光照强度等来获得作物生长的最佳条件,从而达到增加作
物产量、改善品质、调节生长周期、提高经济效益的目的。目前,荷兰、以色列
等国的智能温室技术已经相当成熟,我国也曾多次引进其产品,但由于环境差异,
荷兰采用的玻璃温室在国内的效果没有预期理想且造价过高,且关键技术对我国
保密,于是国内多所大学及科研机构也进行过许多相关研究,设计方案包括单片
机(MCU)控制、工业控制机(IPC)、PLC 控制、分布式控制(DSC)等方法。
传统的单片机控制系统运算能力较差,难以完成复杂的控制算法;1PC 控制
系统布线复杂、维护困难;而 PI。C 控制系统造价高昂,应用不便[7]。针对这
一问题,本设计采用基于 ARM 的嵌入式 Linux 控制系统。旨在提高温室系统网络
支持、并发处理能力和系统稳定性,同时降低系统开发难度、成本和功耗,满足
温室计算机控制系统 13 益复杂化的需要。而较之同类 ARM 控制系统,本系统开
发了数字传感器驱动、图形化窗口、模糊控制程序、网络摄像头监控,实现了系
统的智能化、网络化和可视化。
1 系统方案