本發(fā)明涉及一種監(jiān)控儀，尤其是一種大棚環(huán)境監(jiān)控儀。

背景技術：

隨著現代農業(yè)科技和精細農業(yè)的蓬勃發(fā)展，大棚種植技術深入推廣，種植者對大棚環(huán)境參數監(jiān)測有迫切的要求。當光照強度、空氣溫濕度、土壤溫濕度、CO2濃度等大棚環(huán)境參數超出正常值范圍時，大棚植物不適合生長，嚴重時會產生死亡。

目前，大多數利用單片機采集單一、單點環(huán)境參數，無法滿足現代農業(yè)科技和精細農業(yè)的發(fā)展要求，更不能再網上查閱歷史環(huán)境參數數據。應用現代檢測技術和通信技術及時傳送監(jiān)測參數給種植者，在大棚環(huán)境參數指標超出設定閾值時產生報警，并開啟相對應的調整設備改善大棚環(huán)境的質量，因此，這類大棚環(huán)境參數監(jiān)控儀有廣闊市場。

技術實現要素：

本發(fā)明目的是為了克服現有技術只提供采集單一、單點大棚環(huán)境參數的不足，采用FPGA嵌入式技術，硬件接口豐富，軟件更新便捷的大棚環(huán)境監(jiān)控儀。

為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：一種大棚環(huán)境監(jiān)控儀，包括監(jiān)測點，用于將大棚中的環(huán)境參數信號發(fā)送給Zigbee接收模塊；Zigbee接收模塊,用于接收監(jiān)測點測量的環(huán)境參數信號并發(fā)送給FPGA主控模塊；FPGA主控模塊，用于接收并處理Zigbee接收模塊發(fā)送的環(huán)境參數信號后，分別傳輸給控制與報警模塊、通信模塊以及顯示模塊；控制與報警模塊，用于將接受FPGA主控模塊傳輸的環(huán)境參數信號后利用參數調整裝置對環(huán)境參數進行調整，并且還能通過功放裝置進行報警；顯示模塊，用于接受FPGA主控模塊傳輸的環(huán)境參數信號后，驅動顯示裝置來顯示環(huán)境參數；通信模塊，用于將接受到的FPGA主控模塊傳輸的環(huán)境參數信號后與外部進行數據傳輸；電源模塊，用于通過FPGA主控模塊給Zigbee接收模塊、控制與報警模塊、通信模塊和顯示模塊提供電源；所述FPGA主控模塊分別與電源模塊、 Zigbee接收模塊、控制與報警模塊、通信模塊和顯示模塊相聯通；若干個所述監(jiān)測點與Zigbee接收模塊相聯通，用于進行數據傳輸；所述顯示模塊與顯示裝置相連；所述控制與報警模塊分別與參數調整裝置和功放裝置相連；所述監(jiān)測點包括監(jiān)測點電源模塊、Zigbee發(fā)射模塊、光照強度傳感器、空氣溫濕度傳感器、土壤溫濕度傳感器和CO2濃度傳感器；所述監(jiān)測點電源模塊與Zigbee發(fā)射模塊相聯通；所述Zigbee發(fā)射模塊與Zigbee接收模塊相聯通；所述Zigbee發(fā)射模塊上并聯設有光照強度傳感器、空氣溫濕度傳感器、土壤溫濕度傳感器和CO2濃度傳感器。

優(yōu)選的，所述通信模塊用于將接受到FPGA主控模塊傳輸的環(huán)境參數信號后，以WIFI、藍牙、GPRS/CDMA、USB或TCP/IP通信方式同外部進行數據傳輸。

優(yōu)選的，所述顯示裝置為LED或TFT。

優(yōu)選的，所述參數調整裝置包括并聯設置在控制與報警模塊上的排風裝置、加濕裝置、加二氧化碳裝置、加濕裝置和光照裝置。

優(yōu)選的，所述功放裝置為揚聲器。

由于上述技術方案的運用，本發(fā)明同現有技術相比具有下列優(yōu)點：

本發(fā)明方案的大棚環(huán)境監(jiān)控儀，其能自動監(jiān)測大棚的各項環(huán)境參數指標，提供WIFI、藍牙、GPRS/CDMA、USB、TCP/IP等多種通信方式，方便種植者靈活選擇，另外采用FPGA嵌入式技術，硬件接口豐富，只需軟件更新即可升級，更新換代成本較低，具有一定的應用價值，滿足了實際的使用需求。

附圖說明

附圖1為本發(fā)明的框架示意圖；

附圖2為監(jiān)測點的框架示意圖；

其中：1、監(jiān)測點；2、Zigbee接收模塊；3、FPGA主控模塊；4、控制與報警模塊；5、顯示模塊；6、通信模塊；7、電源模塊；8、顯示裝置；9、參數調整裝置；10、功放裝置;11、 Zigbee發(fā)射模塊；12、監(jiān)測點電源模塊；13、光照強度傳感器、14、空氣溫濕度傳感器、15、土壤溫濕度傳感器；16、CO2濃度傳感器；17、排風裝置；18、加濕裝置；19、加二氧化碳裝置；20、光照裝置。

具體實施方式

下面結合附圖及具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。

如圖1-2所示的本發(fā)明所述的一種大棚環(huán)境監(jiān)控儀，包括監(jiān)測點1，用于將大棚中的環(huán)境參數信號發(fā)送給Zigbee接收模塊2；Zigbee接收模塊2,用于接收監(jiān)測點1測量的環(huán)境參數信號并發(fā)送給FPGA主控模塊3；FPGA主控模塊3，用于接收并處理Zigbee接收模塊2發(fā)送的環(huán)境參數信號后，分別傳輸給控制與報警模塊4、通信模塊6以及顯示模塊5；控制與報警模塊4，用于將接受FPGA主控模塊2傳輸的環(huán)境參數信號后利用參數調整裝置9對環(huán)境參數進行調整，并且還能通過功放裝置10進行報警；顯示模塊5，用于接受FPGA主控模塊2傳輸的環(huán)境參數信號后，驅動顯示裝置8來顯示環(huán)境參數；通信模塊6，用于將接受到的FPGA主控模塊2傳輸的環(huán)境參數信號后與外部進行數據傳輸；電源模塊7，用于通過FPGA主控模塊2給Zigbee接收模塊2、控制與報警模塊4、通信模塊6和顯示模塊5提供電源；所述FPGA主控模塊2分別與電源模塊7、 Zigbee接收模塊2、控制與報警模塊4、通信模塊6和顯示模塊5相聯通；若干個所述監(jiān)測點1與Zigbee接收模塊2與相聯通，用于進行數據傳輸；所述顯示模塊5與顯示裝置8相連；所述控制與報警模塊4分別與參數調整裝置9和功放裝置10相連；所述監(jiān)測點1包括監(jiān)測點電源模塊12、Zigbee發(fā)射模塊11、光照強度傳感器13、空氣溫濕度傳感器14、土壤溫濕度傳感器15和CO2濃度傳感器16；所述監(jiān)測點電源模塊12與Zigbee發(fā)射模塊11相聯通；所述Zigbee發(fā)射模塊11與Zigbee接收模塊2以無線方式相聯通；所述Zigbee發(fā)射模塊11上并聯設有光照強度傳感器、空氣溫濕度傳感器、土壤溫濕度傳感器和CO2濃度傳感器；所述通信模塊6用于將接受到FPGA主控模塊2傳輸的環(huán)境參數信號后，以WIFI、藍牙、GPRS/CDMA、USB或TCP/IP通信方式同外部進行數據傳輸；所述顯示裝置5為LED或TFT；所述參數調整裝置9包括并聯設置在控制與報警模塊4上的排風裝置、加濕裝置、加二氧化碳裝置、加溫的光照裝置；所述功放裝置10為揚聲器。

其中，電源模塊通過FPGA主控模塊分別給其余各模塊供電。

實際運作時，Zigbee接收模塊接收到監(jiān)測點測量的環(huán)境參數信號，送給FPGA主控模塊處理數據，FPGA主控模塊處理大棚環(huán)境參數信號后，分別送給控制與報警模塊、通信模塊、顯示模塊；通信模塊負責FPGA主控模塊與WIFI、藍牙、GPRS/CDMA、USB、TCP/IP之間的信號傳輸，將FPGA主控模塊傳送來的大棚環(huán)境參數保存在本地或者傳送到網上，由種植者查看本地或者網上數據；FPGA主控模塊將大棚環(huán)境參數信號送給顯示模塊用于顯示，當大棚環(huán)境參數超出設置規(guī)定的閾值時，FPGA主控模塊通過控制與報警模塊開啟相對應的排風裝置、加濕裝置、二氧化碳裝置、照明裝置等控制設備改善大棚環(huán)境質量，并通過通信模塊的GPRS/CDMA將異常大棚環(huán)境參數及時發(fā)送給種植者，同時還通過控制與報警模塊控制功放裝置開啟進行報警。

如附圖2為本發(fā)明所述的監(jiān)測點，包含監(jiān)測點電源模塊、光照強度傳感器、空氣溫濕度傳感器、土壤溫濕度傳感器、CO2濃度傳感器和Zigbee發(fā)射模塊，各種大棚環(huán)境參數通過Zigbee發(fā)射模塊無線傳給主系統的Zigbee接收模塊。

其中，FPGA主控模塊采用Altera Cyclone IV系列，硬件接口豐富，可繼續(xù)擴充監(jiān)測接口，監(jiān)測更多室內大棚環(huán)境參數。

其中，為了確保環(huán)境參數的準確性，監(jiān)測點可以選擇多個。

本發(fā)明的大棚環(huán)境監(jiān)控儀，其能自動監(jiān)測大棚的各項環(huán)境參數指標，提供WIFI、藍牙、GPRS/CDMA、USB、TCP/IP等多種通信方式，方便種植者靈活選擇，另外采用FPGA嵌入式技術，硬件接口豐富，只需軟件更新即可升級，更新換代成本較低，具有一定的應用價值，滿足了實際的使用需求。

以上僅是本發(fā)明的具體應用范例，對本發(fā)明的保護范圍不構成任何限制。凡采用等同變換或者等效替換而形成的技術方案，均落在本發(fā)明權利保護范圍之內。