食用菌生長庫遠程監(jiān)控系統(tǒng)的研制開發(fā)

於 鋒 孫龍霞 周學劍 何 毅 李 健

0 引言

食用菌富含蛋白質(zhì)、維生素和多種人體所必需的氨基酸，營養(yǎng)豐富，味道鮮美可口；同時還具有很高的藥用價值，受到消費者的青睞。近年來，江蘇省食用菌生產(chǎn)迅猛發(fā)展，而相對于食用菌生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模的擴大和對安全生產(chǎn)的需求，食用菌生長環(huán)境監(jiān)測技術顯得比較落后，仍停留在基本的溫濕度監(jiān)測上。因此，研究開發(fā)可實時監(jiān)測生長庫體內(nèi)的生長參數(shù)，使其具備遠程圖像信息和數(shù)據(jù)信息的監(jiān)控功能，并能記錄、處理歷史數(shù)據(jù)的食用菌工廠化生產(chǎn)智能控制系統(tǒng)，具有一定的現(xiàn)實意義。

1 整體方案設計

如圖1所示，整個系統(tǒng)由食用菌生長環(huán)境實時監(jiān)測器、互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸模塊和網(wǎng)頁監(jiān)控平臺組成，可實現(xiàn)生長庫體內(nèi)部溫度、濕度、CO2含量、光強等多種生長環(huán)境因素的準確采集顯示，采集的數(shù)據(jù)和圖像實時發(fā)送至數(shù)據(jù)傳輸模塊，數(shù)據(jù)傳輸模塊及時更新互聯(lián)網(wǎng)平臺數(shù)據(jù)庫，網(wǎng)頁監(jiān)控平臺從互聯(lián)網(wǎng)平臺數(shù)據(jù)庫提取數(shù)據(jù)，實時遠程顯示食用菌生長庫內(nèi)環(huán)境參數(shù)，通過集成的專家決策系統(tǒng)遠程監(jiān)控生長環(huán)境，存儲記錄關鍵生長點歷史環(huán)境數(shù)據(jù)。

圖 1 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)圖

2 硬件電路的設計及遠程數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崿F(xiàn)

核心處理器選用STM32F103VE芯片（見圖 2），此芯片使用高性能的ARM Cortex-M3 32位的RISC內(nèi)核，工作頻率為72MHz，內(nèi)置高速存儲器，80個通用增強I/O端口，片上包含2個12位的ADC、3個通用16位定時器和一個PWM定時器，還包含標準和先進的通信接口：多達2個I2C和SPI、3個USART、1個USB和1個CAN。……