智能大棚以IAP15F2K系列為主控制芯片。大棚外部設ZigBee通信模塊、GSM通信模塊、太陽能發電模塊、卷簾驅動模塊、鍵盤模塊、電源模塊、WIFI模塊和無線模塊等組成，大棚內部有溫濕度傳感器、攝像頭模塊、澆灌驅動模塊、報警模塊、補光加熱等。太陽能電池板能自動尋光給蓄電池和系統供電。

環境檢測由AM2301數字式溫濕度傳感器和土壤濕度傳感器等組成，分別檢測溫室大棚的空氣溫濕度、土壤濕度等。通過這些外圍傳感器進行數據采集，CPU對數據進行處理后傳送到液晶顯示屏顯示實時信息，當檢測到用戶的遠程狀態請求時，主控芯片也可以通過GSM模塊將信息發送到用戶手機上，實現遠程檢測和控制。通過WIFI模塊將信息和實時視頻發送到平板電腦上，進行遠程檢測和視頻監控。在待機狀態下，主控芯片不斷監測鍵盤、GSM模塊、WIFI模塊、無線遙控或計算機的控制指令，根據不同的指令控制相應的繼電器驅動電路，由繼電器來控制通風、噴灌、加熱、補光和農藥噴灑等裝置，從而實現大棚的自動控制和無人值守。

控制板

部分模塊作用介紹

1、ZigBee通信模塊

采用ZigBee模塊，組網方便，無需新建網絡即可實現多個大棚的同時檢測控制。ZigBee接收模塊通過USB轉串口與PC機通信。可在線查看各個當前大棚的溫度、濕度和土壤濕度等。界面上還有許多控制按鈕，可控制大棚灌溉、農業噴灑、通風、加熱補光和卷簾等。

2、GSM通信模塊

采用GSM TC35i通訊模塊，充分利用現有網絡，無需單獨組網，運行安全穩定，結構簡單、運行靈活、經濟可靠。而且可以實現遠程控制（跨省、跨區域）。GSM模塊接收到手機指令后，會通過串口通信與單片機連接，單片機接收到指令便會執行。

3、攝像頭模塊

攝像頭連接WIFI模塊以后，可以通過平板電腦來實時查看大棚內部情況。攝像頭可通過平板電腦控制對其上下左右移動來查看大棚內部信息，可做到查看大棚內部無死角。

4、溫濕度傳感器

溫濕度傳感器的種類多，選擇余地大，本方案采用AM2301溫濕度傳感器。把溫度測量模塊直接送入主控器，通過單片機的內部A/D采集信號，設置為第一路信號，可精確到0.50℃，滿足應用要求。濕度測量模塊，調理后也送入主控芯片，設置為第2路信號。由于AM2301有0.70%RH的溫度系數，在信號調理電路中進行了溫度補償，在35%--85%RH范圍內可精確到2%RH。其測量結果會實時顯示液晶屏上。

5、土壤濕度傳感器

采用3線制土壤濕度傳感器。由于土壤中含有礦物質離子，這些礦物質離子都溶解在土壤中的水中。如果將兩個電極插入土壤中，電極之間就可以通過這些離子導電。通過測量兩電極之間的電阻值來表征土壤濕度的大小。由于兩級間的電阻與電壓成正比，所以通過計算兩級的電壓來表征土壤濕度。在測量電壓之前，需將傳感器得到的模擬電壓信號經過A/D轉換成數字信號以便單片機處理。當單片機檢測到低于設定值時，便自動啟動灌溉系統。

6、WIFI模塊

WIFI模塊，來實現與互聯網的通信和控制。攝像頭通過自動連接WIFI，無線傳輸大棚內部情況，在任何地方都可以隨時隨地查看大棚內部情況。還可以通過平板電腦的控制按鈕，來遠程控制大棚的卷簾、通風、加熱補光、灌溉、農藥噴灑等，在信息顯示欄還實時顯示大棚中的參數。

后期可新增功能

1、語音播報模塊

主控芯片通過檢測控制設備對大棚當前的工作狀態，來給語音模塊反饋信息，使其播報當前工作項目是什么。主要在大棚近場工作時使用。

2、點陣屏模塊

大棚外面可放置點陣屏，來顯示各個大棚的編號和當前工作的工作狀態。

3、煙霧、氣體傳感器

大棚內部可放置煙霧傳感器，防止有火災發生。以及氣體傳感器，檢測內部二氧化碳等其他。