单兴巧

（江苏省如皋第一中等专业学校，江苏 南通 226511）

0 引言

本文以STM32嵌入式芯片为核心设计了终端节点和集中器硬件电路，终端节点电路主要包括STM32F103最小系统、传感器电路、电源电路、继电器执行电路、RS-485通信电路，来设计农业大棚监控系统的总体结构。并且通过设计来对大棚环境分布式精准控制，以此来为智慧农业提供参考。

1 STM32F103C终端节点方案设计

本项目共4个大棚，每个大棚分别用1、2、3、4进行编号，每个大棚分4个区域，用1、2、3、4分别进行编码，每个区域设置一个终端节点，共需16个STM32F103C终端节点。终端节点负责分布式采集传感信息和驱动继电器对加热器、遮阳板、喷淋器、排风扇设备进行控制，主要由STM32F103C主控芯片、空气温湿度传感器、CO2含量传感器、光照传感器、土壤湿度传感器、RS-485电路、继电器控制电路组成。其系统总框图如图1所示。分布式终端节点采集空气温度、空气湿度、光照度、CO2含量和土壤湿度数据，通过RS-485发送给STM32F407Z集中器，通过与上位机中LabVIEW应用程序设置的阈值对比控制加热器、遮阳板、排风扇、喷淋阀的状态。

图1 系统总框图

2 分布式大棚监控系统硬件电路的设计

2.1 终端节点电源电路

终端节点电源电路，详见图2。其整个电路由12V直流电源供电，通过L7805CD2线性稳压器，得到5V直流电压，L7805CD2输入端选用一个电解电容220μF和无极性电容0.1μF并联，主要起滤波平滑作用，输出端接1uF无极性电容，避免上电时7805经受过大的（充电）电流，通过AMS1117稳压器得到3.3V直流电压，AMS1117稳压器输入端连接0.1μF，滤除频率较高的信号，输出端并联多个0.1μF电容，主要是为了降低电容的电感,使滤波效果更好些。……