基于STM32 單片機的溫室物理無害生長系統

彭博涵，李朝亮，朱慧珠，張 清

（河北農業大學，保定 071000）

1 物理農業的興起

提起物理農業，很多人都會感到陌生，何謂物理農業，物理農業就是把電、磁、聲、光等知識和技術應用到農業生產中的手段，通過純物理的手段減少對土壤造成的污染，綠色節能的輔助智慧農業的發展。到現在為止，物理農業技術已經應用到一定范圍的地區。在這些地區通過打造農產品生產基地，來加快設施物理農業技術的推廣。物理農業無毒無污染，對土壤和生態環境沒有危害，而且農產品的農藥殘留低，能改善農產品品質。一些地區也證實了物理農業的許多優點。但也存在一些問題需要留意。比如，學校、科研機構之間只顧各自研究自己的物理農業，沒有集中力量共同研究物理農業出現的各個問題。物理農業技術內容繁雜，其中包括的各項技術的原理、功能等還有很大的探索空間。

2 互聯網+智慧農業

2.1 智慧農業的流行

2.1.1 智慧農業的概念

智慧農業，即利用計算機技術和各式傳感器通過檢測農產品生長狀況，通過移動平臺或者電腦平臺對農業生產進行控制，使傳統農業更具有“智慧”。如今智慧農業已經廣泛應用于現代農業。不僅為農民提供了方便的耕作方式，而且在一定程度上提高了農作物的質量，形成一個高效的農業生產模式。

2.1.2 貼合“互聯網+”優勢政策

智慧農業的流行不僅是在計算機技術迅猛發展下的大勢所趨，而且也緊密貼合了“互聯網+農業”的優勢政策。近年來，隨著“互聯網+”各項政策的積極推行和貫徹落實，智慧農業的發展也在如火如荼的進行著。從本質上來說，“互聯網+農業”是智慧農業水平上更全面和更高規格的發展，也是現代農業發展的升級版。有了優勢政策的扶植，不僅有利于技術層面上的提升，而且也會幫助農業產業的轉型升級，促進農業經濟的發展和綠色循環。

2.2 基于單片機的溫室物理無害生長系統設計

2.2.1 模塊選擇

本系統主要由六大部分組成，分別為STM32單片機控制模塊、溫濕度檢測模塊、風扇、臭氧消毒、溫室補光燈、水利灌溉通道等基本設施。本系統選用型號為STM32F103RCT6單片機來作為主控芯片，此芯片引腳充足，功能豐富，可以輕松實現與末端檢測傳感器如土壤溫濕度檢測器之間的數據傳輸。其價格低廉，體積小巧，編譯簡單，廣泛應用于各種自動控制系統。至于其他功能的實現，單片機可以通過MOS 管這類的電力電子器件來實現對某些大功率設施的控制如溫室內風扇通風系統、溫室內定時補光、根據土壤溫濕檢測來進行澆灌、實現按規劃途徑定時定點噴灑臭氧氣體消毒。

2.2.2 電路控制圖

3 發展溫室物理無害生長系統的意義

3.1 推動物理農業蓬勃發展

發展溫室物理無害生態系統，對發展物理農業具有重要意義。智能溫室的建立可以有效提高蔬菜產量，改變個體農戶農業規模小、效率低的情況，通過推廣溫室農業，可以提高蔬菜的品質，打造高效農業。通過采用物理農業和溫室系統結合，不僅有以上好處。而且物理農業技術的運用后，可以通過降低成本、農作物增加來提高農名收入水平。

3.2 無污染無公害符合大眾要求，美好生活和社會建設

食品安全向來是國家發展的重中之重，大眾期生產和食用無污染無公害的農產品。與此同時，發展物理農業還能夠減少化肥農藥的使用，改善生態環境，保護大自然。如是，則我國的農產品品質可以不斷提高，大力發展物理農業，高效生產無污染無公害的農產品，推動我國農產品業進入國際市場。因此，發展溫室物理農業系統，也具有一定的社會建設意義和國家戰略意義。