基于ARM9的溫室茶樹培養(yǎng)監(jiān)測系統(tǒng)

摘要：隨著高科技技術逐漸融入到傳統(tǒng)的農副業(yè)，溫室培養(yǎng)已成為生產反季節(jié)作物的方式。介紹了基于S3C2410處理器的溫室監(jiān)測控制系統(tǒng)的設計，并設計了一種基于ARM9處理器的嵌入式Boa服務器的網絡遠程監(jiān)測實現(xiàn)方案，用戶通過以太網對溫室內的環(huán)境進行監(jiān)測和一些設備的控制，提高遠端機器的安全可靠性。
關鍵詞：嵌入式系統(tǒng)；Boa服務器；Web；TCP／IP協(xié)議

0 引言
隨著經濟的快速發(fā)展和科技的進步，人們的生活水平不斷提高，對生活質量的要求越來越高，對春茶的需求也大大增加。使得春茶供不應求，從而提出了溫室培養(yǎng)茶樹，以緩解人們對春茶的需求。
隨著Internet技術的興起，在嵌入式設備的管理與交互中，基于Web方式的應用成為目前的主流，這種程序結構也就是大家非常熟悉的B／S結構，即在嵌入式設備上運行一個支持腳本或CGI功能的Web服務器，能夠生成動態(tài)頁面，在用戶端只需要通過Web瀏覽器就可以對嵌入式設備進行管理和監(jiān)控，非常方便實用。
對于溫室茶樹的培養(yǎng)，需要保持其相對優(yōu)異的生長環(huán)境。本文通過嵌入式Web服務器將被控設備接入Internet，用戶可以通過IE瀏覽器對監(jiān)控設備實現(xiàn)遠程監(jiān)測與控制。

1 系統(tǒng)介紹
本文設計的溫室茶樹生長監(jiān)控系統(tǒng)如圖1所示。

系統(tǒng)采用32位的ARM9處理器S3C2410作為主控器，各類傳感器將采集到的信號傳輸給處理器，交由處理器處理，當當前環(huán)境變量不符合預先設置的參數(shù)時，處理器將進行相應的操作處理。為了實現(xiàn)遠程監(jiān)控，嵌入式Web服務器通過Linux下的Boa服務器將監(jiān)控設備接入Internet，用戶可以通過IE瀏覽器對被控設備實現(xiàn)遠程監(jiān)測與控制。

2 系統(tǒng)硬件設計
嵌入式Web服務器系統(tǒng)不僅可以進行現(xiàn)場數(shù)據的采集、處理與控制，還可以通過PC機上的Web瀏覽器來訪問嵌入式系統(tǒng)上的網頁。在登陸界面需要輸入用戶名和密碼，當用戶名和密碼正確后方可進入監(jiān)控界面。
本溫室茶樹培養(yǎng)監(jiān)測系統(tǒng)主要由ARM主控平臺、傳感器數(shù)據采集模塊、調控模塊、上位機構成。系統(tǒng)硬件結構圖如圖2所示。

2．1 S3C2410處理器
S3C2410處理器是Samsung公司推出的基于ARM920T內核和AMBA總線的32位ARM微處理器。使用0．18μm CMOS標準宏單元和存儲器單元工藝；16 KB指令緩存和16 KB數(shù)據緩存，支持MMU，可運行WinCE、Linux等操作系統(tǒng)；集成LCD，UART，I2C，SPI，I2S，USB，SD控制器等片內外圍設備；支持廉價的NAND FLASH啟動；其時鐘最高可達到203 MHz。
2．2 傳感器模塊
DHT11數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準數(shù)字信號輸出的溫濕度復合傳感器。傳感器內部在檢測信號的處理過程中要調用這些校準系數(shù)。單線制串行接口，使系統(tǒng)集成變得簡易快捷。超小的體積、極低的功耗，此傳感器具有響應速度快、抗干擾能力強、性價比極高等優(yōu)點。
ESM-CO2防護型二氧化碳變送器是在進口紅外雙光束二氧化碳傳感器基礎上設計的一款專門用于農業(yè)等多種高濕場合使用的產品。采用進口紅外雙光束CO2傳感器，串行接口，可以很容易與其他設備連接?？煽啃?、穩(wěn)定性比較高。
HA2003光照傳感器采用光電轉換模塊，將光照強度值轉化為電壓值，再經調理電路將此電壓值轉換為0～2 V或4～20 mA；高精度的光照強度測量體積小巧，IP65防護等級設計傳感器結實、耐腐蝕響應速度快，小于1 s可選用電壓或電流輸出，電流輸出在長纜線傳輸時沒有信號衰減。可以很好的用于溫室光照的測量。