食用菌生長(zhǎng)對(duì)周圍環(huán)境參數(shù)要求十分嚴(yán)格。結(jié)合嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì),給出了一種可模擬食用菌生長(zhǎng)環(huán)境的控制系統(tǒng),為人工種植食用菌提供了智能化管理手段。系統(tǒng)可以對(duì)生長(zhǎng)庫中的各類參數(shù)實(shí)時(shí)采集,并通過網(wǎng)絡(luò)通信方式將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆破脚_(tái),以便多庫集約化管理和數(shù)據(jù)集中對(duì)比分析,同時(shí)也可遠(yuǎn)程監(jiān)控生長(zhǎng)庫運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)生長(zhǎng)庫無人值守的自動(dòng)化種植。通過引用該系統(tǒng),不但可以實(shí)現(xiàn)節(jié)省人工成本,提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的目的,而且還能夠保證食用菌生產(chǎn)的穩(wěn)定性。 

【文章來源】：工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2020,33(06)

【文章頁數(shù)】：2 頁

【部分圖文】：

食用菌溫室種植控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

由于食用菌種植溫室內(nèi)參數(shù)測(cè)點(diǎn)較多，每個(gè)測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)任務(wù)，要實(shí)現(xiàn)多任務(wù)機(jī)制，同時(shí)也為了滿足實(shí)時(shí)性控制要求，控制系統(tǒng)采用輕量級(jí)嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-II進(jìn)行任務(wù)的管理和切換[6]。在μC/OS-II里，每個(gè)任務(wù)都有一個(gè)任務(wù)控制塊，且每個(gè)任務(wù)都有自己的專用堆棧，當(dāng)發(fā)生任務(wù)切換時(shí)，操作系統(tǒng)先進(jìn)入一個(gè)中斷，一般是軟中斷或者時(shí)鐘中斷，然后存儲(chǔ)當(dāng)前任務(wù)堆棧地址，恢復(fù)要切換的任務(wù)堆棧地址�？刂葡到y(tǒng)中任務(wù)種類大致分為：傳感器數(shù)據(jù)采集、執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制、CAN總線通信、網(wǎng)絡(luò)通信、TFT顯示和觸摸、聲光報(bào)警等。程序設(shè)計(jì)主流程圖如圖3所示。4 結(jié)束語

系統(tǒng)中的控制模塊主要由主控器件、傳感器接口、電源管理、存儲(chǔ)、顯示、聲光提示等單元構(gòu)成。系統(tǒng)采用STM32系列F103ZET6-144增強(qiáng)型芯片作為主控器件。該芯片為32位的Cortex-M3嵌入式CPU芯片，主頻最高可達(dá)72MHz[4]，滿足食用菌生長(zhǎng)環(huán)境參數(shù)實(shí)時(shí)控制和調(diào)節(jié)的需求。同時(shí)，該芯片內(nèi)部含有512kB的Flash，滿足采用嵌入式操作系統(tǒng)編程時(shí)程序存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的需求。該芯片還具有一個(gè)CAN接口，容易實(shí)現(xiàn)控制模塊與溫室中傳感參數(shù)采集和執(zhí)行系統(tǒng)的通信連接。芯片還擁有FSMC接口，易與TFT觸摸式顯示屏連接，極大地方便了食用菌參數(shù)的顯示和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)。通信模塊采用W5500以太網(wǎng)控制芯片實(shí)現(xiàn)，該芯片是集成了全硬件TCP/IP協(xié)議棧的嵌入式以太網(wǎng)控制器，同時(shí)也是一顆工業(yè)級(jí)以太網(wǎng)控制芯片，通過4線SPI接口與主控器件進(jìn)行通信，SPI速率理論上可以達(dá)到80MHz[5]，可以實(shí)現(xiàn)食用菌生長(zhǎng)環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)流的快速上傳和遠(yuǎn)程操控命令流的下傳。為了滿足嵌入式操作系統(tǒng)對(duì)運(yùn)行內(nèi)存的需求，系統(tǒng)需要外擴(kuò)一片RAM芯片IS62WV51216BLL-55TLI，該芯片與TFT屏共享FSMC總線，通過片選信號(hào)實(shí)現(xiàn)切換，RAM模塊接口電路如圖2所示。系統(tǒng)采用常用DHT11傳感器實(shí)現(xiàn)溫濕度采集，該器件為溫度和濕度采集一體化傳感器，采集數(shù)據(jù)精度滿足食用菌環(huán)境控制需求。當(dāng)溫度不符合要求時(shí)，控制模塊給制冷設(shè)備電磁閥發(fā)送啟閉控制命令。3 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]STM32的W5500以太網(wǎng)通信模塊快速實(shí)現(xiàn)方法[J]. 楊紅波,朱磊,張博,魯露.  單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2018(08)
[2]浙江省食用菌產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀分析與發(fā)展對(duì)策[J]. 陸中華,王健敏.  食用菌. 2005(03)

碩士論文
[1]基于UCOSII的智能窗系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D]. 何雅琴.華東師范大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3419194