随着经济的发展,现代化农业的研究越来越受到重视,在果蔬种植方面,农业大棚是现代化农业的重要组成部分,而拥有智能控制系统的农业大棚则是农业现代化的重要标志。智能控制系统的主要原理是通过棚内传感器对作物生长环境参数进行采集并上传至中央控制器进行处理,控制器根据数据处理结果下发对棚内环境设备的控制信号。中央控制器的主要架构为以ARM芯片为核心的嵌入式系统,ARM芯片在越来越多的领域内具有很强的通用性,并以其低功耗高性能获得越来越多厂家和研发机构的青睐。本文针对智能大棚精细化管理提出了一种新的控制系统,对其关键的模块进行了研究和设计。该系统采用了以ARM为核心的硬件系统,辅以外部控制通信链路,通过弱电模块控制强电设备,同时定制Linux核心的操作系统,利于平台软件的开发、驱动程序开发,利于平台的扩展。本文针对该系统制作了开发板,采用了Pads Layout等工具进行高速PCB设计,保证了电路板工作性能稳定和信号完整性。在以Linux操作系统为核心的基础上,独立设计一套IIC扩展IO的总线协议,主芯片只使用IIC接口不仅节约了ARM芯片通用输入输出接口GPIO的数量,同时兼顾硬件设计的归一化和可自定义配置,使得整个系统可以理论支持高达256个子板。由于棚内设备种类众多,功能子板也采用了通用设计,每张子板可以同时控制两个单相棚内设备,或者一路双向设备,增加了系统的灵活性。系统数据采集架构同样考虑了归一化设计,采用RS485电气标准以及Modbus协议结合的方式,以统一传感器上传的接口,使得不同厂商的类似产品均可以无缝连接至该系统中来。RS485标准理论可以接入上百个节点,通信距离最高可达到1200米,各项指标均远超实际需求,因此该系统的可扩展性非常高,并能够跨范畴延伸到各种类似的应用环境中去。我们利用该系统进行了功能验证以及环境测试,测试结果证明了该系统方案可行性,操作简便,适合于多种环境条件下的智能大棚控制。