设计一款普通农户价格上可接受、操控容易的通用型大棚采集控制器，通过采集控制，从而使得作物生长的环境最优，达到农作物增产农民增收的目的。
1系统设计
基于STM32的模块化通用棚采集控制器主要实现大棚室内环境的监测，将大棚内环境数据进行远程实时在线监测、显示等功能。根据传回来的数据可以对大棚内的设备进行智能控制，改变大棚内部的环境，同时根据显示的数据用户可以对大棚内的设备进行控制，改变大棚内部的温湿度，提高作物的生长效率。
低成本的模块化通用棚采集控制器主要由农田信息采集模块、GSM数据传输模块、电源模块、光耦隔离模块、继电器控制模块五部分组成，主要功能如图1所示。
通过信息采集系统实时将土壤湿度、棚内温度等信号经传感器采集到STM32，采集回的数据会显示在LCD1602上供用户实时读取，同时智能控制继电器打开关闭大棚窗口，同时将信息通过GMS模块传输到上位机显示，让农户可以远程操控。
2 单元电路设计
2.1 控制系统设计
STM32F103RC是一种高性能、低价格的处理芯片，用它作为系统的主控芯片，功能强大，外部设备配置丰富，适合实时多通道数据采样与处理。本系统所用的STM32最小系统包括系统外部震荡器，JTAG接口电路，电源电路，上电复位电路。
2.2 电源设计
系统采用220V供电，通过变压器连接到接线柱上，使用兩个LM7805将12V转5V供电，使用TPS7333将5V转3.3V为微控制器提供电源。在电源模块输入与输出端添加滤波电容减小输出与输入电压的波动，输入端加二极管作反接保护。
2.3 光耦隔离模块
TLP521是广泛运用在测量仪器、家用电器中的可控制的光耦合器件，功耗150mW，隔离电压为2500Vrms，可增强电路的安全性，减小电压的干扰。通过该隔离芯片将STM32的I/O口与继电器进行隔离。
2.4 通讯模块
RS-485接口最大传输距离可达3000米，在总线上是允许连接多达128个收发器。应用RS-485可以联网构成分布式系统。因RS-485接口具有良好的抗噪声干扰性，长传输距离和多站能力等上述优点使其成为首选的串行接口。本系统将在大棚中实现自动控制，环境中干扰因素较多，传输距离较远，外设较多，故采用485通讯，在核心板上设置了485芯片作为数据通讯的接口。
2.5 显示模块
本产品为了节约功耗故采用LCD1602作为显示，虽然该模块显示内容不丰富，但是对于大棚控制中的温度湿度的简单显示已经完全足够了。
3 系统软件设计
控制器控制传感器采集、处理、通过GMS发送到上位机、在LCD1602中显示出来。图3为系统主程序流程图。
4 结论
低成本模块化通用棚采集器实现了对大棚内空气温湿度，土壤的温湿度等信息的远程实时在线监测、分析等功能，并且能智能调节大棚内的环境温度，同时还可以被农户手动改变。通过连续运行，没有出现问题，数据可以正确的采集。本系统的硬件设计合理，软件运行稳定，经过测试，数据采集正确，传输稳定。
参考文献：
[1]祝朝坤.基于STM32和Android手机的农业物联网大棚的设计与实现[D].郑州工商学院，2017.
[2]张钰玲.农业大棚智能控制系统设计与研究[J].微计算机信息，2009，25（08）：52-53.
[3]彭高丰.GSM的智能大棚温湿气无线监控电路设计[D].长沙师范学院，2018.