摘 要：为了满足当今水产精细化养殖中减少人力、精准投料及降低污染等市场需求，本文设计了一种基于微控制器STM32F103 实现的智能精准投料控制系统。该系统首先采用基于STM32F103+W5500 网络通讯器的数据网关实现投料机终端与PC 上位机通信；其次，采用基于STM32F103+HX711 数模转换器的投料机终端实现精准投料。为了实现系统的精准投料，本系统利用中值滤波和均值滤波获取实时投喂重量，并通过二级闭环控制降低称料误差，从而达到对喂投重量的精准控制。实验结果证明：本系统能够集散控制多台投料终端且运行稳定，能够实现精准投料。
关键词：智能投料系统；集散控制；PID 控制；CAN 通信；STM32F103；W5500；HX711
中图分类号：TP29 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2019）02-0159-04
Design of an Intelligent Precise Feeding Control System Based on Distributed Control
XIA Guoqing，TAN Shijian，CHEN Huazhen
（Department of Electronics，South China Institute of Software Engineering of Guangzhou University，Guangzhou 510990，China）
Abstract：In order to meet the market demand of reducing manpower，precise feeding and pollution in aquaculture，an intelligent precise feeding control system based on microcontroller STM32F103 was designed. Firstly，the data gateway based on STM32F103 + W5500 network communicator is used to realize the communication between feeder terminal and PC host computer；secondly，the feeder terminal based on STM32F103 + HX711 digital-to-analog converter is used to realize accurate feeding. In order to realize the accurate feeding of the system，the system uses median filter and mean filter to obtain the real-time feeding weight，and reduces the weighing error through two-stage closed-loop control，so as to achieve the accurate feeding weight control. The experimental results show that the system can control multiple feeding terminals in a distributed way and run steadily. It can achieve accurate feeding.
Keywords：intelligent feeding system；distributed control；PID control；CAN communication；STM32F103；W5500；HX711
参考文献：
[1] 朱国栋，王启睿，徐胜，等. 基于STM32 的智能鱼塘投料机设计 [J]. 时代农机，2018，45（3）：151.
[2] 周智勇，王海华，王伟萍，等. 草鱼高产池塘测水投料精准养殖试验 [J]. 江西水产科技，2015（1）：20-21+23.
[3] 王娟，包志华，杨永杰. 用于智慧酒店客房控制系统的CAN 总线协议研究 [J]. 现代电子技术，2018，41（20）：104-106.
[4] 张玉叶. 基于应变全桥的铁质悬臂梁传感器的设计与实现 [J]. 电子设计工程，2018，261（4）：125-129.
[5] 托乎提努尔，张海龙，王杰，等. 基于GPU 的高速中值滤波算法 [J/OL]. 吉林大学学报（工学版）：1-8 [2018-10-15].https://doi.org/10.13229/j.cnki.jdxbgxb20180050.
[6] 朱敏超，李莉莉. 基于互补滤波的两轮自平衡小车系统设计 [J]. 机械工程师，2016（4）：86-88.
[7] 梁光胜，杜梦楠，周子豪，等．基于互补滤波的两轮自平衡车姿态控制 [J]．测控技术，2015，345（5）：72-74．
[8] 钱德鹏. 基于像素选择的脑部磁共振图像非局部均值滤波[J]. 国外电子测量技术，2018，37（9）：6-9.
[9] 林伟捷，黄唯佳，蔡剑卿. 基于四元数互补滤波和PID 控制算法的两轮自平衡车系统设计 [J]. 软件导刊，2016，15（6）：80-82.
作者简介：
夏国清（1983-），男，安徽潜山人，讲师，硕士，主要研究方向：智能控制、嵌入式系统、图像处理与模式识别；
谭石坚（1982-），男，广东广州人，讲师，硕士，研究方向：嵌入式系统、计算机应用；
陈华珍（1982-），女，江西樟树人，讲师，硕士，研究方向：网络计算、多传感器数据融合、智能科学。