农业信息采集和控制系统是现代化农业研究的重要组成部分,本文以嵌入式平台为基础,设计了一套农业信息采集与控制系统,实现了农业种植环境中主要参数的实时监控、调控设备的自动控制以及用户的科学管理。主要研究内容如下:1.基于农业信息采集与控制的现状及温室种植的需求,以花卉种植为例,分析了环境参数对农业种植的影响,确立了本系统的上位机、服务器、下位机的具体设计需求;2.设计了上位机、服务器、下位机分级控制的模式。上位机实现人机交互,包含数据监测、控制管理、设备管理等功能;服务器完成了智能控制算法设计及数据库设计;下位机完成种植现场各环境参数的采集与控制;3.依据系统对数据库的需求分析,采用MySQL设计了系统数据库,分别建立了用户信息表、环境参数表、种植参数表及设备状态表,完成了数据的存储与修改,实现了对系统数据的良好管理;4.针对PID控制及模糊控制的原理,分析其优缺点之后,取长补短,设计了一种基于变模糊控制器的PID控制算法,既具有模糊控制的灵活性,又具备PID控制的精确性。此外,利用Matlab对其进行仿真,验证了可行性;5.以嵌入式微控制器为开发平台,实现了与上位机人机交互的多种功能,用户可实时监测现场环境参数,也可以查询历史数据。此外,用户可选择智能控制或手动控制两种模式,结合实际情况,保障系统的稳定运行;6.在实验室搭建环境进行系统测试。精度测试结果表明,温度误差在0.3℃左右,湿度误差在1.2%左右,符合系统设计要求。系统功能测试结果表明,各模块功能可正常实现,且变模糊结构PID算法较普通模糊PID算法的稳态误差降低了2.8%左右。系统性能测试结果表明,具有较好的稳定性和可靠性。本文所设计的基于嵌入式的农业信息采集与控制系统具有功能模块分工明确、耦合度低等特点,将变结构模糊控制与PID控制算法相结合,解决了数学建模难及控制精度低的问题,同时降低了系统控制的稳态误差。实现了对种植环境的数据监测和智能控制,达到了系统的设计目标,为温室环境的智能调控研究提供了理论和实践基础。