基于嵌入式Linux的智能大棚控制系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的研究越來越受到重視，在果蔬種植方面，農(nóng)業(yè)大棚是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的重要組成部分，而擁有智能控制系統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大棚則是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。智能控制系統(tǒng)的主要原理是通過棚內(nèi)傳感器對作物生長環(huán)境參數(shù)進(jìn)行采集并上傳至中央控制器進(jìn)行處理，控制器根據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果下發(fā)對棚內(nèi)環(huán)境設(shè)備的控制信號。中央控制器的主要架構(gòu)為以 ARM芯片為核心的嵌入式系統(tǒng)，ARM芯片在越來越多的領(lǐng)域內(nèi)具有很強(qiáng)的通用性，并以其低功耗高性能獲得越來越多廠家和研發(fā)

2、機(jī)構(gòu)的青睞。
　　本文針對智能大棚精細(xì)化管理提出了一種新的控制系統(tǒng)，對其關(guān)鍵的模塊進(jìn)行了研究和設(shè)計。該系統(tǒng)采用了以ARM為核心的硬件系統(tǒng)，輔以外部控制通信鏈路，通過弱電模塊控制強(qiáng)電設(shè)備，同時定制Linux核心的操作系統(tǒng)，利于平臺軟件的開發(fā)、驅(qū)動程序開發(fā)，利于平臺的擴(kuò)展。
　　本文針對該系統(tǒng)制作了開發(fā)板，采用了Pads Layout等工具進(jìn)行高速PCB設(shè)計，保證了電路板工作性能穩(wěn)定和信號完整性。在以Linux操作系統(tǒng)為核心的基

3、礎(chǔ)上，獨(dú)立設(shè)計一套IIC擴(kuò)展IO的總線協(xié)議，主芯片只使用IIC接口不僅節(jié)約了ARM芯片通用輸入輸出接口GPIO的數(shù)量，同時兼顧硬件設(shè)計的歸一化和可自定義配置，使得整個系統(tǒng)可以理論支持高達(dá)256個子板。由于棚內(nèi)設(shè)備種類眾多，功能子板也采用了通用設(shè)計，每張子板可以同時控制兩個單相棚內(nèi)設(shè)備，或者一路雙向設(shè)備，增加了系統(tǒng)的靈活性。
　　系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集架構(gòu)同樣考慮了歸一化設(shè)計，采用RS485電氣標(biāo)準(zhǔn)以及Modbus協(xié)議結(jié)合的方式，以統(tǒng)一傳感器