近年来,随着国家对农业发展的日益重视,农业发展也得到了突飞猛进。我国的农业灌溉技术逐渐趋向于成熟,并向着自动化和信息化的方向发展,但是降渍排水方面不管是理论标准的研究,还是排水技术的发展都相对比较滞后。农田灌溉和农田排水对于农业的发展至关重要。想要实时精准的进行农田降渍,必须积极地研究农田降渍模型,并大力建设农田降渍一体化设备,旨在将原先人工控制的降渍排水系统向着自动化和信息化方向发展,能够实现实时的监测和控制,使农作物产量尽可能达到最高。本文根据国内外现有的降渍排水标准,结合研究区域的天气状况和地下水动态,研究当地农田降渍模型,并以STM32为主控制器设计出降渍自排调度一体化测控装置。本文以降渍自排调度一体化测控装置的硬件设计和软件开发为主要的研究目标及内容,同时,结合农田降渍模型,利用此装置实现了地下水位的流量调节控制,还可以结合强排泵站,实现降渍自排调度一体化功能。CPU作为设计的降渍自排一体化测控装置的主控制器,需要满足功耗低、响应快和输入输出端口众多等特点,因此,选择了一款由ST公司出品的性价比较高,内核为Cortex-M3的ARM芯片——STM32F103ZET6。由于需要对地下水深度、降水量、蒸发量和50cm 土壤水含量这些数据进行采集,还要与平台进行数据交互,所以本课题还搭建了包括了最小系统、供电模块、数据采集模块、电机控制模块和以太网通信等模块。软件系统充分利用了 STM32F103ZET6内部资源,在已搭建的外部硬件电路的基础上,在KEIL软件的编程环境下编译主程序,ADC采样子程序、电机驱动子程序和通讯子程序来实现各种功能。上位机平台是利用Visual Studio开发软件在C#语言开发环境下,设计了数据中心和阀门监控两个部分。阀门监控可以监测阀门和泵站的状态,也可以实现对阀门的开度调节和对泵站的启停控制。开发设计的降渍自排调度一体化测控装置可以实现地下水深度和阀门流量的PI调节控制。在PI调节控制过程中,以阀门的流量作为输入量,利用流量比较器计算预设值与实际值的误差,最终通过调节阀门的开度来调节排水区地下水流量,在需要进行强排的区域,集合强排泵站,实现自排调节控制与强排泵站相集合的排水方式,从而达到降渍自排调度一体化测控装置自动调节控制地下水位的目的。此装置的阀门开度控制还可以分为现地控制和远程控制,两种模式可以随意切换。课题在完成装置的硬件、软件和平台设计后,分别对硬件电路,软件通讯、电机控制和平台显示都进行了测试。结果表明硬件电路设计准确,通讯可靠安全,控制实时稳定,符合设计要求。