一種溫室自動(dòng)控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及農(nóng)業(yè)自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種溫室自動(dòng)控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]國(guó)家在“十五”攻關(guān)項(xiàng)目中啟動(dòng)了“溫室環(huán)境智能控制關(guān)鍵技術(shù)研宄與開(kāi)發(fā)"課題；2001年，國(guó)家“863”計(jì)劃包含有“可控環(huán)境農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)”，研宄內(nèi)容包含研制可控環(huán)境自動(dòng)控制系統(tǒng)、信息自動(dòng)采集系統(tǒng)等；2003年國(guó)家計(jì)委啟動(dòng)了 “設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)集成產(chǎn)業(yè)化示范"課題；國(guó)家自然科學(xué)基金生命科學(xué)部對(duì)設(shè)施園藝也設(shè)立了重點(diǎn)項(xiàng)目，可見(jiàn)溫室業(yè)的發(fā)展越來(lái)越受到重視。目前我國(guó)溫室的建造面積(包括大棚)已躍居世界第一位，已成為世界上最大的蔬菜保護(hù)地生產(chǎn)區(qū)域。其中大型溫室的發(fā)展規(guī)模不斷壯大、勢(shì)頭迅猛，形成了一定的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。
[0003]但是，目前溫室環(huán)境控制還存在技術(shù)水平低、現(xiàn)代化管理程度不高、溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)條件差等缺點(diǎn)，目前市場(chǎng)上出現(xiàn)的，多是單因子控制器，比如溫度控制器、濕度控制器、溫濕度控制器等，也有一些國(guó)外的大公司生產(chǎn)的智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)或控制器，但一般價(jià)格昂貴，對(duì)于大部份農(nóng)民來(lái)說(shuō)還是可望不可及的。因此，為了提高溫室的自動(dòng)化程度和普及率，實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物的優(yōu)質(zhì)、高效和高產(chǎn)，開(kāi)發(fā)和研制溫室環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)是十分必要的。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種溫室自動(dòng)控制系統(tǒng)，通過(guò)傳感技術(shù)和單片機(jī)控制的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫室主要環(huán)境因子的綜合測(cè)控。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是:一種溫室自動(dòng)控制系統(tǒng)，包括信號(hào)采集模塊、芯片處理器模塊、輸出控制模塊、顯示電路模塊和人機(jī)接口電路模塊，信號(hào)采集模塊將信號(hào)采集后傳輸?shù)叫酒幚砥髂K進(jìn)行處理，芯片處理器模塊將處理后的信號(hào)傳輸?shù)斤@示電路模塊，人機(jī)接口電路模塊包括鍵盤(pán)電路模塊和通信接口模塊，通信接口模塊還連接有上位機(jī)，上位機(jī)通過(guò)通信接口模塊可對(duì)芯片處理模塊進(jìn)行指令輸入控制，芯片處理器模塊可將處理后的信號(hào)傳輸給執(zhí)行機(jī)構(gòu)模塊，執(zhí)行機(jī)構(gòu)模塊包括天/側(cè)窗、加熱裝置、風(fēng)機(jī)、加濕裝置和遮陽(yáng)網(wǎng)，信號(hào)采集模塊包括溫度采集電路、濕度采集電路、光度采集電路和CO2米集電路。
[0006]優(yōu)選的，所述芯片處理器模塊為PIC16F877A單片機(jī)芯片，所述芯片處理器模塊還連接有報(bào)警電路摸塊，報(bào)警電路模塊為蜂鳴器。
[0007]優(yōu)選的，所述溫度采集電路采用型號(hào)為DS18B20的溫度傳感器，且與PIC16F877A單片機(jī)芯片的I/O引腳連接；所述濕度采集電路包括空氣濕度采集電路和土壤濕度采集電路，空氣濕度采集電路采用HIH-3610集成濕度傳感器，且與PIC16F877A單片機(jī)芯片的模擬量輸入端口連接，土壤濕度采集電路采用LT/TR 土壤濕度傳感器，并將采集的信號(hào)傳送達(dá)到PIC16F877A單片機(jī)芯片，所述光度采集電路采用LT/G光照度傳感器，并將采集的信號(hào)傳送達(dá)到PIC16F877A單片機(jī)芯片，所述C02采集電路采用紅外線C02傳感器，并將采集的信號(hào)傳送達(dá)到PIC16F877A單片機(jī)芯片。
[0008]優(yōu)選的，所述鍵盤(pán)電路模塊包括0-9、A、B、C、D、E和F鍵，棚為10個(gè)數(shù)字鍵；A鍵顯示各通道測(cè)量值鍵顯示、設(shè)定各通道上限值；C鍵顯示、設(shè)定各通道下限值；D鍵為切換鍵，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫室各環(huán)境參數(shù)的切換；E鍵為顯示、查看、修改結(jié)束鍵；F鍵為小數(shù)點(diǎn)。
[0009]優(yōu)選的，所述顯示電路模塊為L(zhǎng)ED數(shù)碼管顯示器，并與PIC16F877A單片機(jī)芯片連接。
[0010]優(yōu)選的，所述輸出控制模塊包括輸出控制電路，所述輸出控制電路主要采用74LS06反向器、TLP521光電耦合器、三極管和固態(tài)繼電器構(gòu)成輸出控制電路。
[0011]優(yōu)選的，所述通信接口模塊采用RS-232接口電路，PIC16F877A單片機(jī)芯片通信接口引腳通過(guò)MAX232將TTL/COMS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為RS-232數(shù)據(jù)。
[0012]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:本實(shí)用新型通過(guò)傳感技術(shù)和單片機(jī)控制的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了對(duì)溫室內(nèi)溫度、濕度等參數(shù)的監(jiān)控。整個(gè)系統(tǒng)方便直觀，易于控制，可擴(kuò)展性好；采用兩級(jí)控制的設(shè)計(jì)方法，由上位機(jī)和下位機(jī)構(gòu)成。上位機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)溫室的統(tǒng)一管理；下位PIC單片機(jī)可完成溫室的數(shù)據(jù)采集、顯示、報(bào)警和設(shè)備控制等功能，并可以在無(wú)上位機(jī)的情況下獨(dú)立運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境因子的測(cè)控。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型原理框圖；
[0014]圖2是本實(shí)用新型的溫度采集電路圖；
[0015]圖3是本實(shí)用新型的空氣濕度采集電路圖；
[0016]圖4是本實(shí)用新型的報(bào)警電路圖；
[0017]圖5是本實(shí)用新型的輸出控制電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0019]如圖1所示，本實(shí)用新型是一種溫室自動(dòng)控制系統(tǒng)，包括信號(hào)采集模塊、芯片處理器模塊、輸出控制模塊、顯示電路模塊和人機(jī)接口電路模塊，信號(hào)采集模塊將信號(hào)采集后傳輸?shù)叫酒幚砥髂K進(jìn)行處理，芯片處理器模塊將處理后的信號(hào)傳輸?shù)斤@示電路模塊，人機(jī)接口電路模塊包括鍵盤(pán)電路模塊和通信接口模塊，通信接口模塊還連接有上位機(jī)，上位機(jī)通過(guò)通信接口模塊可對(duì)芯片處理模塊進(jìn)行指令輸入控制，芯片處理器模塊可將處理后的信號(hào)傳輸給執(zhí)行機(jī)構(gòu)模塊，執(zhí)行機(jī)構(gòu)模塊包括天/側(cè)窗、加熱裝置、風(fēng)機(jī)、加濕裝置和遮陽(yáng)網(wǎng)，信號(hào)采集模塊包括溫度采集電路、濕度采集電路、光度采集電路和C02采集電路。系統(tǒng)可根據(jù)室內(nèi)溫度、濕度等參數(shù)的變化，按照預(yù)先設(shè)定的條件通過(guò)自動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)對(duì)天/側(cè)窗、風(fēng)機(jī)、遮陽(yáng)網(wǎng)、加熱加濕等設(shè)備的自動(dòng)控制，調(diào)控溫室的氣候環(huán)境，以滿足作物生長(zhǎng)需要。
[0020]如圖2所示，所述的溫度采集電路采用型號(hào)為DS18B20的溫度傳感器，且與PIC16F877A單片機(jī)芯片的I/O引腳連接；DS18820與單片機(jī)的連接有兩種方法，一種是Vcc接外部電源，GND接地，I/O引腳與單片機(jī)的I/O線相連；另一種是用寄生電源供電，此時(shí)VDD、GND接地，I/O接單片I/O引腳。無(wú)論是內(nèi)部寄生電源還是外部供電，當(dāng)傳感器DS18B20處于寫(xiě)存儲(chǔ)器操作和溫度A/D轉(zhuǎn)換操作時(shí)，總線上必須有較強(qiáng)的上拉，上拉開(kāi)啟時(shí)間最大為lOus，這樣處理丁可以有效地降低功耗。
[0021]如圖3所示，所述濕度采集電路包括空氣濕度采集電路和土壤濕度采集電路，空氣濕度采集電路