本實(shí)用新型涉及溫室自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于單片機(jī)的溫室自動(dòng)控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

溫室，又稱暖房，能透光、保溫或加溫，是用來(lái)栽培植物的設(shè)施。在不適宜植物生長(zhǎng)的季節(jié)，能提供溫室生育期和增加產(chǎn)量，多用于低溫季節(jié)喜溫蔬菜、花卉、林木等植物栽培或育苗等。溫室的種類多，依不同的屋架材料、采光材料、外形及加溫條件等又可分為很多種類，而由于我國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平較低，農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力大量過(guò)剩，溫室的一次性投資大，資金短缺以及對(duì)操作人員的素質(zhì)要求比較高等因素，限制了溫室控制技術(shù)在溫室系統(tǒng)的擴(kuò)展，可見(jiàn)，研究控制方法簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉的溫室自動(dòng)控制系統(tǒng)具有重要的理論意義和推廣價(jià)值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題，是針對(duì)上述存在的技術(shù)不足，提供一種基于單片機(jī)的溫室自動(dòng)控制系統(tǒng)，采用了單片機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)、高精度傳感技術(shù)、光電耦合強(qiáng)弱電控制等技術(shù)方法，解決了人工溫室現(xiàn)代化水平低、工作效率不高的技術(shù)問(wèn)題，達(dá)到了自動(dòng)監(jiān)控溫室的工作狀態(tài)、自動(dòng)調(diào)節(jié)、實(shí)時(shí)控制的技術(shù)效果；系統(tǒng)采用太陽(yáng)能板電池或家庭用電雙供電的設(shè)計(jì)方法，解決了傳統(tǒng)工業(yè)大棚溫室電能浪費(fèi)嚴(yán)重的技術(shù)問(wèn)題，達(dá)到了節(jié)能用電，雙路供電可靠性強(qiáng)的技術(shù)效果；采用GSM網(wǎng)絡(luò)和手機(jī)無(wú)線信息傳輸?shù)募夹g(shù)設(shè)計(jì)，解決了人員必須接近操作控制設(shè)備的技術(shù)問(wèn)題，達(dá)到了人員可通過(guò)智能設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)視、控制，方法簡(jiǎn)單便捷的技術(shù)效果。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：一種基于單片機(jī)的溫室自動(dòng)控制系統(tǒng)，包括中央控制裝置、繼電器、傳感模塊和整流調(diào)壓電路；傳感模塊連接在中央控制裝置的一側(cè)，中央控制裝置輸入端的一側(cè)串口連接有PC機(jī)，中央控制裝置輸入端的另一側(cè)無(wú)線連接有智能手機(jī)；繼電器的控制端連接中央控制裝置，繼電器的主電路進(jìn)線端連接整流調(diào)壓電路，繼電器的主電路出線端連接有受控設(shè)備；整流調(diào)壓電路的進(jìn)線端一側(cè)連接有家庭用電線路，整流調(diào)壓電路的進(jìn)線端另一側(cè)連接有太陽(yáng)能板；整流調(diào)壓電路的出線端連接中央控制裝置和繼電器。

進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述的中央控制裝置包括MCU單元、A/D轉(zhuǎn)換模塊、光耦電路和GSM模塊；光耦電路連接在MCU單元的I/O口，MCU單元通過(guò)光耦電路連接繼電器；MCU單元一側(cè)連接有串口接口，PC機(jī)連接在串口接口上；MCU單元另一側(cè)連接GSM模塊，MCU單元通過(guò)GSM模塊無(wú)線連接智能手機(jī)；A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸出端連接在MCU單元的I/O口，A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸入端連接有放大電路，A/D轉(zhuǎn)換模塊通過(guò)放大電路連接傳感模塊，整流調(diào)壓電路的出線端連接MCU單元、A/D轉(zhuǎn)換模塊和光耦電路；

進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述的MCU單元為ATmega128單片機(jī)，A/D轉(zhuǎn)換模塊為ADC0809芯片，GSM模塊為EM310 GSM模塊；

進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述的傳感模塊包括光敏傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器和二氧化碳傳感器；

進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述的受控設(shè)備包括空調(diào)、加濕器、水泵和換風(fēng)機(jī)；

進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述的整流調(diào)壓電路包括變壓器T1、整流橋D1、78L12芯片、LM2576芯片與LM117芯片，整流調(diào)壓電路輸出端包括+220V、+12V、+5V、+3.3V四個(gè)電壓等級(jí)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、使用ATmega128單片機(jī)作為主控單元，集成了較大容量的存儲(chǔ)器和豐富強(qiáng)大的硬件接口電路,具有極高性能價(jià)格比，使本裝置具有可靠的使用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值；2、使用太陽(yáng)能或家用電雙供電方式，環(huán)保節(jié)能；3、EM310芯片內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議；支持多鏈接，提供ACK 應(yīng)答，提供大容量緩存，為本系統(tǒng)提供了良好的通信條件。

附圖說(shuō)明

圖1是本系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)圖；

圖2是中央控制裝置結(jié)構(gòu)圖；

圖3是傳感模塊結(jié)構(gòu)圖；

圖4是受控設(shè)備結(jié)構(gòu)圖；

圖5是MCU單元電路結(jié)構(gòu)圖；

圖6是光耦開(kāi)關(guān)電路結(jié)構(gòu)圖；

圖7是整流穩(wěn)壓電路結(jié)構(gòu)圖。

圖中，1、中央控制裝置；2、傳感模塊；3、繼電器；4、受控設(shè)備；5、PC機(jī)；6、智能手機(jī)；7、整流穩(wěn)壓電路；8、太陽(yáng)能板；9、家庭用電線路；10、MCU單元；11、A\D轉(zhuǎn)換模塊；12、放大電路；13、GSM模塊；14、串口接口；15、光耦電路；16、光敏傳感器；17、溫度傳感器；18、濕度傳感器；19、二氧化碳傳感器；20、空調(diào)；21、加濕器；22、水泵；23、換風(fēng)機(jī)。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了，下面結(jié)合具體實(shí)施方式并參照附圖，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本實(shí)用新型的范圍。此外，在以下說(shuō)明中，省略了對(duì)公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本實(shí)用新型的概念。

具體實(shí)施方式一：如圖1-7所示，一種基于單片機(jī)的溫室自動(dòng)控制系統(tǒng)，包括中央控制裝置1、繼電器3、傳感模塊2和整流調(diào)壓電路7；傳感模塊2連接在中央控制裝置1的一側(cè)，中央控制裝置1輸入端的一側(cè)串口連接有PC機(jī)5，中央控制裝置1輸入端的另一側(cè)無(wú)線連接有智能手機(jī)6；繼電器3的控制端連接中央控制裝置1，繼電器3的主電路進(jìn)線端連接整流調(diào)壓電路7，繼電器3的主電路出線端連接有受控設(shè)備4；整流調(diào)壓電路7的進(jìn)線端一側(cè)連接有家庭用電線路9，整流調(diào)壓電路7的進(jìn)線端另一側(cè)連接有太陽(yáng)能板8；整流調(diào)壓電路7的出線端連接中央控制裝置1和繼電器3。

所述的中央控制裝置1包括MCU單元10、A/D轉(zhuǎn)換模塊11、光耦電路15和GSM模塊13；光耦電路15連接在MCU單元10的I/O口，MCU單元10通過(guò)光耦電路15連接繼電器3；MCU單元10一側(cè)連接有串口接口14，PC機(jī)5連接在串口接口14上；MCU單元10另一側(cè)連接GSM模塊13，MCU單元10通過(guò)GSM模塊13無(wú)線連接智能手機(jī)6；A/D轉(zhuǎn)換模塊11的輸出端連接在MCU單元10的I/O口，A/D轉(zhuǎn)換模塊11的輸入端連接有放大電路12，A/D轉(zhuǎn)換模塊11通過(guò)放大電路12連接傳感模塊2，整流調(diào)壓電路7的出線端連接MCU單元10、A/D轉(zhuǎn)換模塊11和光耦電路15；

所述的MCU單元10為ATmega128單片機(jī)，A/D轉(zhuǎn)換模塊11為ADC0809芯片，GSM模塊13為EM310 GSM模塊；

所述的傳感模塊2包括光敏傳感器16、溫度傳感器17、濕度傳感器18和二氧化碳傳感器19；所述的受控設(shè)備4包括空調(diào)20、加濕器21、水泵22和換風(fēng)機(jī)23；

所述的整流調(diào)壓電路7包括變壓器T1、整流橋D1、78L12芯片、LM2576芯片與LM117芯片，整流調(diào)壓電路7輸出端包括+220V、+12V、+5V、+3.3V四個(gè)電壓等級(jí)。

如圖1，為本系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)圖，首先，中心控制裝置1通過(guò)傳感模塊2采集溫室內(nèi)的各種信息，如溫度、光照等，進(jìn)而進(jìn)行計(jì)算判斷，檢測(cè)是否符合使用者的要求；再而通過(guò)控制繼電器3，控制受控設(shè)備4做出相應(yīng)的動(dòng)作，如增加光照、通風(fēng)、加水等；最后可通過(guò)PC機(jī)5控制，或遠(yuǎn)程通過(guò)智能手機(jī)6進(jìn)行系統(tǒng)的監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程辦公；而整流調(diào)壓電路7起供壓作用，其通過(guò)太陽(yáng)能板8和家庭用電線路9雙供電，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行，并同時(shí)增加了系統(tǒng)的環(huán)保節(jié)能效益。

而圖2為本實(shí)用新型的中央控制裝置1的結(jié)構(gòu)示意圖，中央控制裝置1的核心單元為MCU單元10，本裝置采用單片機(jī)系統(tǒng)作為MCU單元10，其首先通過(guò)放大電路12、A/D轉(zhuǎn)換模塊11收集信息，其次通過(guò)光耦電路15弱強(qiáng)電隔離式地控制繼電器3的動(dòng)作；最后為本裝置的重要點(diǎn)：即增加GSM模塊13，使本裝置具有無(wú)線通信功能，使系統(tǒng)功能多樣性；

圖3為本系統(tǒng)的傳感模塊2的具體結(jié)構(gòu)，傳感模塊2主要包括光敏傳感器16、溫度傳感器17、濕度傳感器18和二氧化碳傳感器19，其次，還可根據(jù)客戶需求加入新的傳感器；圖4為本系統(tǒng)的受控設(shè)備4具體結(jié)構(gòu)，受控設(shè)備4主要包括空調(diào)20、加濕器21、水泵22和換風(fēng)機(jī)23，同樣可根據(jù)客戶需求加入新的受控裝置，如照明燈等。

圖5中，本裝置使用ATmega128單片機(jī)作為主控單元，集成了較大容量的存儲(chǔ)器和豐富強(qiáng)大的硬件接口電路，具有極高性能價(jià)格比，并使用華為EM310 GSM 芯片，其內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議；支持多鏈接，提供ACK 應(yīng)答，提供大容量緩存，為本系統(tǒng)提供了良好的通信條件。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本實(shí)用新型的上述具體實(shí)施方式僅僅用于示例性說(shuō)明或解釋本實(shí)用新型的原理，而不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制。因此，在不偏離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。此外，本實(shí)用新型所附權(quán)利要求旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內(nèi)的全部變化和修改例。