CN106249785A - 基于stm32的农业大棚物联网控制系统 - Google Patents

基于stm32的农业大棚物联网控制系统 Download PDF

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CN106249785A
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赵丽清
殷元元
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青岛农业大学
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D27/00—Simultaneous control of variables covered by two or more of the preceding main groups
    • G05D27/02—Simultaneous control of variables covered by two or more of the preceding main groups characterised by the use of electric means

Abstract

基于STM32的农业大棚物联网控制系统，本发明涉及农业技术领域；控制器主机由主机电源模块、主控制器芯片、主机无线传输模块、主机有线传输模块、FLASH、RAM、继电器模块、存储芯片、主机显示屏、人机交互界面、海尔无线模块和运行指示灯构成；主机电源模块与主机控制器芯片连接，主机控制器芯片与主机无线传输模块、主机有线传输模块、FLASH、RAM、继电器模块、存储芯片、主机显示屏、人机交互界面、海尔无线模块和运行指示灯连接。用户可以从从机上直观的观察到当前空气温度值和湿度值，可以与中转进行通讯，实现通过互联网进行远程传输，可以通过手机控制大棚内部设备，实现全面控制。

Description

基于STM32的农业大棚物联网控制系统
技术领域
[0001]本发明涉及农业技术领域，具体涉及基于STM32的农业大棚物联网控制系统。
背景技术
[0002]随着科技的迅速发展，自动智能控制在各行各业应用越来越广泛，为了节省人力物力在很多地方已经实现了智能化控制，比如现在的智能家居，已经完全实现手机客户端远程监测和智能控制。
[0003]我国是个农业大国，随着现代科技的发展，智能农业也在逐步发展，随着反季节蔬菜，水果的出现，温室大棚也在日趋增多，很多企业大面积种植，需要很多的人力物力，效率低，进度慢，实时性差。智能温室大棚能够弥补这些缺点，实现温度，湿度，二氧化碳，土壤温湿度，光照度的实时采集以及远程传输。
[0004]我国计算机技术发展比较晚，在农业方面也只是在近几年开始。我国温室控制系统还没有形成全自动化的智能控制模式，机械化、信息化水平比较低，作业主要还是靠人力，生产管理仍然靠日常经验。近几年，我国在智能温室大棚方面也有所发展，在智能控制和远程监控上也有所突破，但依然存在一些不足之处:
[0005] 1、成本高:我国目前的主流温室控制系统基本采用PLC控制，ZIGBEE等，PLC，ZIGBEE等成本高价格昂贵，不适合普通用户使用，只能应用于一些大型企业，以至于智能温室大棚很难推广；
[0006] 2、信息化程度低:目前温室大棚多采用半自动化，半智能化的装置，例如天窗，夕卜遮阳，轴流风机，湿帘等仍需手动打开或关闭；
[0007] 3、拓展能力差:大部分温室大棚控制系统大多只针对一个温室设计很难将多个温室组到一起集中化管理。
发明内容
[0008]本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构简单，设计合理、使用方便的基于STM32的农业大棚物联网控制系统，采集空气温度和湿度值，并显示在自带的屏幕上，用户可以从从机上直观的观察到当前空气温度值和湿度值，同时外接主机可以通过发送指令来获取从机的温湿度值，根据当前环境因素的变化来实时调控大棚内部环境的变化，并且可以与中转进行通讯，实现通过互联网进行远程传输，可以使用手机查看大棚内部温湿度和光照度的值，也可以通过手机控制大棚内部设备，实现全面控制。
[0009]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是:它包含控制器主机、传感器从机、中转装置、手机、大棚内控制器;控制器主机与传感器从机、中转装置和大棚内控制器连接，中转装置与手机连接;所述的控制器主机由主机电源模块、主控制器芯片、主机无线传输模块、主机有线传输模块、FLASH、RAM、继电器模块、存储芯片、主机显示屏、人机交互界面、海尔无线模块和运行指示灯构成;主机电源模块与主机控制器芯片连接，主机控制器芯片与主机无线传输模块、主机有线传输模块、FLASH、RAM、继电器模块、存储芯片、主机显示屏、人机交互界面、海尔无线模块和运行指示灯连接，其中继电器模块与大棚内控制器连接，海尔无线模块与中转装置连接;所述的传感器从机由从机电源模块、主芯片、从机无线传输模块、从机有线传输模块、温湿度传感器、光照传感器和从机显示模块构成;从机电源模块与主芯片连接，主芯片与从机无线传输模块、从机有线传输模块、温湿度传感器、光照传感器和从机显示模块连接;其中从机无线传输模块与主机无线传输模块连接;从机有线传输模块与主机有线传输模块连接。
[0010]所述的大棚内控制器包含遮阳板、卷帘、轴流风机、湿帘装置等。
[0011]所述的控制器主机的外壳采用ABS树脂制成，且其内部设有一个网状塑料板，方便电器元件的安装。
[0012]采用上述结构后，本发明有益效果为:本发明所述的基于STM32的农业大棚物联网控制系统，采集空气温度和湿度值，并显示在自带的屏幕上，用户可以从从机上直观的观察到当前空气温度值和湿度值，同时外接主机可以通过发送指令来获取从机的温湿度值，根据当前环境因素的变化来实时调控大棚内部环境的变化，并且可以与中转进行通讯，实现通过互联网进行远程传输，可以使用手机查看大棚内部温湿度和光照度的值，也可以通过手机控制大棚内部设备，实现全面控制，本发明具有结构简单，设置合理，制作成本低等优点。
附图说明
[0013]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0014]图1是本发明的结构框图。
[0015] 附图标记说明:
[0016] 控制器主机1、主机电源模块1-1、主控制器芯片1-2、主机无线传输模块1-3、主机有线传输模块1_4、FLASH 1-5,RAM 1_6、继电器模块1_7、存储芯片1_8、主机显示屏1_9、人机交互界面1-10、海尔无线模块1-11、运行指示灯1-12、传感器从机2、从机电源模块2-1、主芯片2-2、从机无线传输模块2-3、从机有线传输模块2-4、温湿度传感器2-5、光照传感器2-
6、从机显示模块2-7、中转装置3、手机4、大棚内控制器5。
具体实施方式
[0017]下面结合附图对本发明作进一步的说明。
[0018]参看如图1所示，本具体实施方式采用的技术方案是:它包含控制器主机1、传感器从机2、中转装置3、手机4、大棚内控制器5;控制器主机I与传感器从机2、中转装置3和大棚内控制器5连接，中转装置3与手机4连接;所述的控制器主机I由主机电源模块1-1、主控制器芯片1-2、主机无线传输模块1-3、主机有线传输模块1-4、FLASH 1_5、RAM 1_6、继电器模块1-7、存储芯片1-8、主机显示屏1-9、人机交互界面1-10、海尔无线模块1-11和运行指示灯1-12构成;主机电源模块1-1与主机控制器芯片1-2连接，主机控制器芯片1-2与主机无线传输模块1-3、主机有线传输模块1-4、FLASH 1-5、RAM I_6、继电器模块1-7、存储芯片1-8、主机显示屏1-9、人机交互界面1-10、海尔无线模块1-11和运行指示灯1-12连接，其中继电器模块1-7与大棚内控制器5连接，海尔无线模块1-11与中转装置3连接;所述的传感器从机2由从机电源模块2-1、主芯片2-2、从机无线传输模块2-3、从机有线传输模块2-4、温湿度传感器2-5、光照传感器2-6和从机显示模块2-7构成;从机电源模块2-1与主芯片2-2连接，主芯片2-2与从机无线传输模块2-3、从机有线传输模块2-4、温湿度传感器2-5、光照传感器2-6和从机显示模块2-7连接;其中从机无线传输模块2-3与主机无线传输模块1-3连接;从机有线传输模块2-4与主机有线传输模块1-4连接。
[0019 ]所述的大棚内控制器5包含遮阳板、卷帘、轴流风机、湿帘装置等。
[0020] 所述的传感器从机2中主芯片2-2采用STM32F103C8T6芯片。
[0021]所述的从机无线传输模块2-3与主机无线传输模块1-3均SX1278为串口无线模块。
[0022]所述的从机有线传输模块2-4与主机有线传输模块1-4均为MAX485串口芯片。
[0023] 所述的温湿度传感器2-5为SHT75温湿度传感器。
[0024] 所述的光照传感器2-6为MOUBUS协议光照传感器。
[0025] 所述的控制器主机I中主控制器芯片1-2采用STM32F407IGT6芯片。
[0026]所述的继电器模块1-7采用欧姆龙G2R-14型，驱动电压为12V。
[0027] 所述的存储芯片1-8为24C64EEPR0M存储芯片。
[0028] 所述的FLASH 1_5为S29GL128P10外部扩展芯片。
[0029]所述的 RAM 1-6 为 IS61WV102416BLL-10TLI 外部扩展芯片。
[0030]所述的传感器从机2采用铝合金材料制成。
[0031]所述的控制器主机I的外壳采用ABS树脂制成，且其内部设有一个网状塑料板，方便电器元件的安装。
[0032]所述的主控制器芯片1-2内嵌UCOS-Π微操作系统和STemWin图形操作系统。
[0033]所述的从机显示模块2-7采用1.8吋TFT液晶显示屏。
[0034] 所述的主机显示屏1-9采用7吋TFT电容液晶显示屏。
[0035]采用上述结构后，本具体实施方式有益效果为:本具体实施方式所述的基于STM32的农业大棚物联网控制系统，采集空气温度和湿度值，并显示在自带的屏幕上，用户可以从从机上直观的观察到当前空气温度值和湿度值，同时外接主机可以通过发送指令来获取从机的温湿度值，根据当前环境因素的变化来实时调控大棚内部环境的变化，并且可以与中转进行通讯，实现通过互联网进行远程传输，可以使用手机查看大棚内部温湿度和光照度的值，也可以通过手机控制大棚内部设备，实现全面控制，本发明具有结构简单，设置合理，制作成本低等优点。
[0036]以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.基于STM32的农业大棚物联网控制系统，其特征在于:它包含控制器主机、传感器从机、中转装置、手机、大棚内控制器;控制器主机与传感器从机、中转装置和大棚内控制器连接，中转装置与手机连接;所述的控制器主机由主机电源模块、主控制器芯片、主机无线传输模块、主机有线传输模块、FLASH、RAM、继电器模块、存储芯片、主机显示屏、人机交互界面、海尔无线模块和运行指示灯构成;主机电源模块与主机控制器芯片连接，主机控制器芯片与主机无线传输模块、主机有线传输模块、FLASH、RAM、继电器模块、存储芯片、主机显示屏、人机交互界面、海尔无线模块和运行指示灯连接，其中继电器模块与大棚内控制器连接，海尔无线模块与中转装置连接;所述的传感器从机由从机电源模块、主芯片、从机无线传输模块、从机有线传输模块、温湿度传感器、光照传感器和从机显不模块构成;从机电源模块与主芯片连接，主芯片与从机无线传输模块、从机有线传输模块、温湿度传感器、光照传感器和从机显示模块连接;其中从机无线传输模块与主机无线传输模块连接;从机有线传输模块与主机有线传输模块连接。
2.根据权利要求1所述的基于STM32的农业大棚物联网控制系统，其特征在于:所述的控制器主机的外壳内部设有一个网状塑料板。
3.根据权利要求1所述的基于STM32的农业大棚物联网控制系统，其特征在于:所述的大棚内控制器包含遮阳板、卷帘、轴流风机、湿帘装置。
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