基于rs485網(wǎng)絡(luò)的黑木耳培育室環(huán)境參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】基于RS485網(wǎng)絡(luò)的黑木耳培育室環(huán)境參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)屬于人工氣候【技術(shù)領(lǐng)域】。現(xiàn)有技術(shù)以人工檢測或者通過人體感覺獲取環(huán)境參數(shù)，然后再人工調(diào)節(jié)，費時、費力，不及時、不準確。本實用新型其特征在于，溫度傳感器、濕度傳感器、氧傳感器分別與各自的單片機連接，所述各單片機分別經(jīng)各自的RS485通信模塊、通過RS485總線、再經(jīng)控制終端RS485通信模塊與控制終端單片機連接；所述控制終端單片機經(jīng)所述控制終端RS485通信模塊、通過RS485總線，再分別經(jīng)由一個RS485通信模塊、一個單片機、一個繼電器與電加熱器、電加濕器、電干燥器、電通風(fēng)機連接。本實用新型能夠自動檢測和控制黑木耳培育室的環(huán)境參數(shù)，包括溫度、濕度和氧濃度，為黑木耳菌絲的正常生長提供所需氣候。
【專利說明】基于RS485網(wǎng)絡(luò)的黑木耳培育室環(huán)境參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種基于RS485網(wǎng)絡(luò)的黑木耳培育室環(huán)境參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)，能夠自 動檢測和控制黑木耳培育室的環(huán)境參數(shù)，包括溫度、濕度和氧濃度，為黑木耳菌絲的正常生 長提供所需氣候，屬于人工氣候【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 黑木耳屬于腐生性中溫型真菌，其菌絲在生長過程中對氣候條件要求較為苛刻。 具有黑木耳生長氣候的地域十分有限，人工培育黑木耳成為當(dāng)今黑木耳生產(chǎn)的主要方式。 黑木耳的人工培育通常在培育室進行，然而，黑木耳栽培過程中的環(huán)境參數(shù)如溫度、濕度、 氧濃度都是由人工檢測或者通過人體感覺獲取，然后再人工調(diào)節(jié)，例如，溫度和濕度是由人 工查看溫濕度計，再根據(jù)溫濕度值來手動開關(guān)控制電加熱器、電加濕器、電干燥器、電通風(fēng) 機等；而氧濃度的檢測則更是原始，沒有用到檢測儀器，完全是根據(jù)人在培育室內(nèi)呼吸是否 暢快來判別氧濃度是否超限，如果超限就人工打開電通風(fēng)機?？梢?，人工監(jiān)控黑木耳培育室 環(huán)境參數(shù)費時、費力，可能不及時、不準確，直接影響黑木耳菌絲的生長質(zhì)量，如出現(xiàn)多種雜 菌、甚至感染健康菌絲，造成經(jīng)濟損失。
[0003] RS485網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是一種布網(wǎng)方式，實施簡單方便，支持RS485網(wǎng)絡(luò)的儀表、傳感器 較多，轉(zhuǎn)換接口便宜，種類繁多。RS485網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的自動采集、匯集、處理和利 用。 實用新型內(nèi)容
[0004] 本實用新型其目的在于實現(xiàn)黑木耳培育室環(huán)境參數(shù)的自動監(jiān)控，為此，我們發(fā)明 了一種基于RS485網(wǎng)絡(luò)的黑木耳培育室環(huán)境參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠自動檢測和控制 黑木耳培育室的環(huán)境參數(shù)，包括溫度、濕度和氧濃度，為黑木耳菌絲的正常生長提供所需氣 候。
[0005] 本實用新型之基于RS485網(wǎng)絡(luò)的黑木耳培育室環(huán)境參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)其特征在于： [0006] 溫度傳感器、濕度傳感器、氧傳感器分別與各自的單片機連接，所述各單片機分別 經(jīng)各自的RS485通信模塊、通過RS485總線、再經(jīng)控制終端RS485通信模塊與控制終端單片 機連接；所述控制終端單片機經(jīng)所述控制終端RS485通信模塊、通過RS485總線，再分別經(jīng) 由一個RS485通信模塊、一個單片機、一個繼電器與電加熱器、電加濕器、電干燥器、電通風(fēng) 機連接。
[0007] 本實用新型其技術(shù)效果在于：
[0008] 當(dāng)溫度傳感器、濕度傳感器、氧傳感器分別檢測得到黑木耳培育室溫度參數(shù)、濕度 參數(shù)、氧濃度參數(shù)后，分別將溫度參數(shù)信號、濕度參數(shù)信號、氧濃度參數(shù)信號傳輸給各自的 單片機。所述各參數(shù)信號分別經(jīng)所述各單片機處理后再分別經(jīng)各自的RS485通信模塊、通 過RS485總線傳遞給控制終端。具體經(jīng)控制終端RS485通信模塊傳遞給控制終端單片機。 由所述控制終端單片機根據(jù)設(shè)定參數(shù)范圍進行判斷，如果檢測到的溫度參數(shù)、濕度參數(shù)、氧 濃度參數(shù)超出設(shè)定參數(shù)范圍，則給出溫度控制信號、濕度控制信號、氧濃度控制信號。這些 信號經(jīng)控制終端RS485通信模塊、通過RS485總線，再分別經(jīng)一個RS485通信模塊傳遞給一 個單片機，由各所述單片機處理后輸出各種驅(qū)動信號，各種驅(qū)動信號分別驅(qū)動電加熱器、電 加濕器、電干燥器、電通風(fēng)機的繼電器，進而啟動電加熱器、電加濕器、電干燥器、電通風(fēng)機 進行溫度、濕度、氧濃度的調(diào)節(jié)。當(dāng)溫度參數(shù)低于設(shè)定參數(shù)，啟動電加熱器；當(dāng)溫度參數(shù)高于 設(shè)定參數(shù)，啟動電通風(fēng)機。當(dāng)濕度參數(shù)低于設(shè)定參數(shù)，啟動電加濕器；當(dāng)濕度參數(shù)高于設(shè)定 參數(shù)，啟動電干燥器。當(dāng)氧濃度參數(shù)低于設(shè)定參數(shù)，啟動電通風(fēng)機。調(diào)節(jié)后的環(huán)境參數(shù)再由 各傳感器檢測，反饋給監(jiān)控系統(tǒng)，形成黑木耳培育室環(huán)境參數(shù)的閉環(huán)監(jiān)控。采用本實用新型 能夠保證黑木耳培育室保持適合的溫度、濕度和氧濃度，有利于黑木耳菌絲的生長，提高黑 木耳的質(zhì)量和產(chǎn)量。相比于人工監(jiān)控黑木耳培育室環(huán)境參數(shù)，本實用新型能夠自動檢測和 控制黑木耳培育室內(nèi)的環(huán)境參數(shù)，省時、省力，及時、準確。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)框圖的詳圖。圖2是本實用新型結(jié)構(gòu)框圖的簡圖，該圖同 時作為摘要附圖。圖3為采用本實用新型監(jiān)控黑木耳培育室溫度參數(shù)程序框圖。圖4為采 用本實用新型監(jiān)控黑木耳培育室濕度參數(shù)程序框圖。圖5為采用本實用新型監(jiān)控黑木耳培 育室氧濃度參數(shù)程序框圖。

【具體實施方式】
[0010] 對本實用新型之基于RS485網(wǎng)絡(luò)的黑木耳培育室環(huán)境參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)詳述如下：
[0011] 如圖1、圖2所示，溫度傳感器、濕度傳感器、氧傳感器分別與各自的單片機連接， 所述各單片機為八位單片機，所述各單片機分別經(jīng)各自的RS485通信模塊、通過RS485 總線、再經(jīng)控制終端RS485通信模塊與控制終端單片機連接，所述控制終端單片機為 C〇rteX-M3內(nèi)核處理器，所述控制終端單片機還分別與鍵盤、顯示器相連；所述控制終端單 片機經(jīng)所述控制終端RS485通信模塊、通過RS485總線，再分別經(jīng)由一個RS485通信模塊、 一個單片機、一個繼電器與電加熱器、電加濕器、電干燥器、電通風(fēng)機連接，所述單片機為八 位單片機。
[0012] 本實用新型之基于RS485網(wǎng)絡(luò)的黑木耳培育室環(huán)境參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)的工作過程如 下：
[0013] 黑木耳菌絲生長周期為8周。通過鍵盤將各個生長階段的環(huán)境參數(shù)輸入到控制終 端單片機中。黑木耳菌絲各個生長階段的環(huán)境參數(shù)為：（1)溫度。第1周，下限35°c、上限 40°C ;第2周，下限30°C、上限35°C ;第3周，下限20°C、上限28°C ;第4?8周，下限18°C、 上限24°C。（2)相對濕度。第1?4周，上限40%;第4?8周，下限40%、上限70%。（3) 氧濃度。第1?8周，下限16%。
[0014] 當(dāng)溫度傳感器、濕度傳感器、氧傳感器分別檢測得到黑木耳培育室溫度參數(shù)、濕度 參數(shù)、氧濃度參數(shù)后，如圖3?5所示，分別將溫度參數(shù)信號、濕度參數(shù)信號、氧濃度參數(shù)信 號傳輸給各自的單片機。所述各參數(shù)信號分別經(jīng)所述各單片機處理后，按照自定通訊協(xié)議 打包，再分別經(jīng)各自的RS485通信模塊、通過RS485總線傳遞給控制終端。具體經(jīng)控制終端 RS485通信模塊傳遞給控制終端單片機。由所述控制終端單片機根據(jù)設(shè)定參數(shù)范圍進行判 斷，如果檢測到的溫度參數(shù)、濕度參數(shù)、氧濃度參數(shù)超出設(shè)定參數(shù)范圍，則給出溫度控制信 號、濕度控制信號、氧濃度控制信號。這些信號經(jīng)控制終端RS485通信模塊、通過RS485總 線，再分別經(jīng)一個RS485通信模塊傳遞給一個單片機，由各所述單片機處理后輸出各種驅(qū) 動信號，各種驅(qū)動信號分別驅(qū)動電加熱器、電加濕器、電干燥器、電通風(fēng)機的繼電器，進而啟 動電加熱器、電加濕器、電干燥器、電通風(fēng)機進行溫度、濕度、氧濃度的調(diào)節(jié)。當(dāng)溫度參數(shù)低 于設(shè)定參數(shù)，啟動電加熱器；當(dāng)溫度參數(shù)高于設(shè)定參數(shù)，啟動電通風(fēng)機。當(dāng)濕度參數(shù)低于設(shè) 定參數(shù)，啟動電加濕器；當(dāng)濕度參數(shù)高于設(shè)定參數(shù)，啟動電干燥器。當(dāng)氧濃度參數(shù)低于設(shè)定 參數(shù)，啟動電通風(fēng)機。當(dāng)溫度、氧濃度均低于設(shè)定參數(shù)時，前一種情況需要啟動電加熱器，后 一種情況需要啟動電通風(fēng)機，兩種控制措施矛盾。為了解決這一問題，由控制終端單片機按 以下方式控制電加熱器和電通風(fēng)機，啟動電通風(fēng)機、關(guān)停電通風(fēng)機、啟動電加熱器、再啟動 電通風(fēng)機，也就是啟動電通風(fēng)機提高氧濃度并不是一次性達到氧濃度下限，這種控制方式 能夠在使氧濃度達到下限以上的同時，使溫度升至下限以上。
[0015] 調(diào)節(jié)后的環(huán)境參數(shù)再由各傳感器檢測，反饋給監(jiān)控系統(tǒng)，形成黑木耳培育室環(huán)境 參數(shù)的閉環(huán)監(jiān)控。顯示器始終顯示黑木耳培育室現(xiàn)場環(huán)境參數(shù)，便于維護人員實時掌握各 環(huán)境參數(shù)。采用本實用新型能夠保證黑木耳培育室保持適合的溫度、濕度和氧濃度，有利于 黑木耳菌絲的生長，提高黑木耳的質(zhì)量和產(chǎn)量。相比于人工監(jiān)控黑木耳培育室環(huán)境參數(shù)，本 實用新型能夠自動檢測和控制黑木耳培育室內(nèi)的環(huán)境參數(shù)，省時、省力，及時、準確。
【權(quán)利要求】
1. 一種基于RS485網(wǎng)絡(luò)的黑木耳培育室環(huán)境參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，溫度傳感器、 濕度傳感器、氧傳感器分別與各自的單片機連接，所述各單片機分別經(jīng)各自的RS485通信 模塊、通過RS485總線、再經(jīng)控制終端RS485通信模塊與控制終端單片機連接；所述控制終 端單片機經(jīng)所述控制終端RS485通信模塊、通過RS485總線，再分別經(jīng)由一個RS485通信模 塊、一個單片機、一個繼電器與電加熱器、電加濕器、電干燥器、電通風(fēng)機連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RS485網(wǎng)絡(luò)的黑木耳培育室環(huán)境參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征 在于，所述控制終端單片機還分別與鍵盤、顯示器相連。
【文檔編號】G05D27/02GK203870498SQ201420293694
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年6月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月4日
【發(fā)明者】王英志, 韓太林 申請人:長春理工大學(xué)