水肥一体化远程施肥机控制系统设计与实现

作者：钱治丞; 宋博; 刘勇^*; 曲颂

来源：黑龙江大学自然科学学报, 2021, 38(03): 364-371.

DOI：10.13482/j.issn1001-7011.2021.03.002

• 水肥一体化
• STM32
• 无刷直流电机
• PID

结合我国智慧农业和水肥一体化技术的发展趋势,设计了一款水肥一体化远程施肥机控制系统,该系统由水泵系统、过滤系统、传感监测系统、保护系统、施肥系统和远程控制系统组成。同时应用了远程无线通信技术、数据采集、数据处理和自动施肥控制等技术。系统以STM32单片机为基础,结合窄带(Narrow band, NB)和4G远程无线通信模组、触摸屏、导电率(Electrical conductivity, EC)和酸碱度(Potential of hydrogen, pH)传感器、报警器、电磁阀、水泵和施肥泵等部件。通过NB和4G模组可以实现远程平台监测和控制施肥机执行各种功能,通过触摸屏可以本地显示和控制执行相应功能,同时对我国现有农田电网不稳,难以准确控制交流施肥泵的施肥量这一现象,采用(Proportional integral derivative, PID)控制无刷直流电机施肥泵精准控制施肥,通过定量施肥实验进行验证。样机试验表明:施肥机能够实现远程自动控制,实时显示EC和pH值,施肥量可以准确控制,长时间运行表现出很好的稳定性。

• 单位
  黑龙江大学; 电子工程学院