[实用新型]基于微处理器STM32的温室环境无线测控系统

说明书

本实用新型涉及智能监测领域，具体为一种基于微处理器STM32的温室环境无线测控系统。

近几十年来，随着计算机及相关技术的飞速发展，计算机的应用领域不断扩展。在国内技术水平相对落后的农业领域，为提高作物的产量和质量，需要严格控制温室内的温度、湿度、光照度等环境参数。人工环境的控制是设施农业的关键技术之一，智能温室控制系统的应用前景非常广阔。   

现有温室自动化控制系统中采用32位ARM 处理器，传统的32位ARM7、ARM9 等系列处理器主要为数据通信、数据处理等领域设计，数据处理能力强，但结构复杂、实时性差、逻辑控制能力弱，不适合测控领域。

本实用新型的目的在于提供一种基于微处理器STM32的温室环境无线测控系统，以STM32F103微处理器和μC/OS‑II操作系统为平台，将复杂的处理任务交操作系统进行调度，使CPU的利用率得以提高，程序更容易设计与维护。STM32F103是CORTEX‑M3 内核的ARM处理器，专为测控领域设计的ARM处理器，适合于本系统。该无线温室环境测控系统通过LIN总线分级网络采集各个分布点的温度、湿度、光照度等环境参数，与预先设定好的环境参数阀值对比，当超出环境参数阀值时，通过控制天窗、风机、遮阳网、加热加湿装置等执行机构来调节温室环境参数，同时将温室内的环境参数通过无线通信模块发射到监控中心，实现温室环境的实时远程无线测控的目的。

本实用新型的目的在于提供一种基于微处理器STM32的温室环境无线测控系统，以STM32F103微处理器和μC/OS‑II操作系统为平台，将复杂的处理任务交操作系统进行调度，使CPU的利用率得以提高，程序更容易设计与维护。STM32F103是CORTEX‑M3 内核的ARM处理器，专为测控领域设计的ARM处理器，适合于本系统。该无线温室环境测控系统通过LIN总线分级网络采集各个分布点的温度、湿度、光照度等环境参数，与预先设定好的环境参数阀值对比，当超出环境参数阀值时，通过控制天窗、风机、遮阳网、加热加湿装置等执行机构来调节温室环境参数，同时将温室内的环境参数通过无线通信模块发射到监控中心，实现温室环境的实时远程无线测控的目的。

本实用新型的技术方案：一种基于微处理器STM32的温室环境无线测控系统，包括主机、LIN总线、485总线、天线和LCD显示屏。主机有1个长方形的外壳，在主机外壳上方设有1个LIN总线输入凹槽、1个485总线输出凹槽、1个天线凹槽，在主机外壳的一侧安有一个LCD显示屏。在主机外壳内装有1块主控电路板，该主控电路板由微处理器电路、LIN总线通信电路、485通信电路、无线通信电路、LCD驱动电路组成。该主控电路板上的微处理器电路由STM32F103及其外围电路组成，负责传感器数据协议的解析和温控系统执行部件的控制。该主控电路板上的LIN总线通信电路上设有1个LIN总线输入接口，通过LIN总线与环境参数采集节点相连，该LIN总线输入接口位于主机外壳上方的LIN总线输入凹槽处。该主控电路板上的485通信电路上设有1个485总线输出接口，通过485总线与温控系统执行部件相连，该485总线输出接口位于主机外壳上方的485总线输出凹槽处。该主控电路板上的无线通信电路上设有1个天线接口，通过高频线与天线相连，该天线接口位于主机外壳上方的天线凹槽处；该主控电路板上的LCD驱动电路上设有一个LCD接口，与主机外壳前方的LCD显示屏相连，负责环境参数阀值设置和环境参数的实时显示。

主控电路板由微处理器电路、LIN总线通信电路、485通信电路、无线通信电路、LCD驱动电路组成。微处理器电路由微处理器STM32F103及其外围电路组成，负责传感器数据协议的解析和温控系统执行部件的控制。LIN通信电路由LIN总线通信芯片TJA1020及其外围电路构成，与环境参数采集节点相连，负责进行温室内的温度、湿度、光照度等环境参数采集。光照度传感器采用BH1750FVI模块，温度传感器采用TMP103模块，湿度传感器采用AM2311模块。485总线通信电路由485总线驱动芯片MAX485及其外围电路构成，负责将各种控制信号传输到温室环境调节执行部件，包括通风装置、加热装置、加湿装置、遮阳装置。无线通信电路由无线通信模块nRF24L01及其外围电路组成，负责与监控中心的远程无线通信。LCD显示屏采用带触摸功能的AT070TN83LC显示屏，负责环境参数阀值设置和环境参数的实时显示。