一种基于STM32的温室远程监测和控制系统的设计

引言

传统农业需要消耗大量的劳动力，生产效率低，急需要向现代农业的转变。温室威廉希尔官方网站 作为现代农业的重要代表将作物的生长从自然环境独立出来，形成一个可以进行人工控制的半封闭系统。我国从20世纪90年代开始向温室威廉希尔官方网站 发达的荷兰、美国等国学习，但是由于我国农业生产条件与国外情况不同，不能直接照搬国外的模式，而需要研发适合我国各地区生产条件的温室控制系统。

针对上述情况设计了一套温室的远程监测和控制系统。由于在各个环境因素中，空气温湿度对作物的生长具有较大的影响，所以系统选择对温室内空气温湿度进行监测和控制。传统的51系列单片机控制系统运算能力以及功能扩展能力差，PLC控制系统成本太高，所以选择了外设丰富、扩展性强以及成本较低的STM32单片机作为温室内的控制器。

1、系统总体设计

文中开发了一套基于STM32的温室远程监测和控制系统。通过利用STM32单片机作为温室内的控制器以及MFC编写的远程控制软件可以实现对温室内温湿度远程监测和控制。在STM32控制器设计中加入ENC28J60模块，使控制器可以接入网络，同时在STM32的程序设计中移植LwIP协议，使控制器可以通过TCP/IP协议与远程控制软件进行数据通信。

STM32控制器直接控制DHT11传感器和继电器模块，DHT11负责测量温室内温湿度，继电器模块负责控制温室内的加热系统和湿帘系统，改变温室内的温湿度。在VC6．0平台下利用MFC设计了简单易用的远程控制界面，可以远程监测温室内的温湿度，并对温室内设备进行控制，将控制过程中产生的数据保存到数据库中，系统整体框架如图1所示。

图1系统整体框图

2、系统硬件设计

2．1、核心处理器的选择

STM32具有丰富的外围设备，内置64K的静态ＲAM和512K字节的闪存存储器，多达112个GPIO端口，可以按要求配置成输入或输出各四种模式，共有7路通用DMA，负责存储器之间以及存储器和外设之间的直接数据传输，内嵌3个12位的interwetten与威廉的赔率体系 /数字转换器，1条I2C总线连接控制器和外围设备，2条SPI总线，负责一个主设备和多个从设备之间进行数据交换，可以外接以太网接口，3个USAＲT串口，1个SDIO接口进行存储器扩展以及1个JTAG接口可以用于连接计算机进行程序调试。