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，本系統(tǒng)將HIH-3610的電壓輸出端與PIC16F877A的模擬量輸入端口 A連接，利用單片機(jī)內(nèi)部10位A/D單元進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換，不需要外部A/D轉(zhuǎn)換電路，并且具有較高的轉(zhuǎn)換精度；土壤濕度采集電路采用LT/TR 土壤濕度傳感器，并將采集的信號傳送達(dá)到PIC16F877A單片機(jī)芯片，LT/TR 土壤濕度傳感器，它具有精度高，量程寬，輸入線電阻高，穩(wěn)定性好，體積小，安裝方便等特點(diǎn)。
[0022]如圖4所示，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警電路摸塊，報警電路模塊為蜂鳴器；本監(jiān)測系統(tǒng)采用聲音報警。當(dāng)溫室的某環(huán)境因子超出設(shè)定的上下限參數(shù)時，揚(yáng)聲器會發(fā)出聲音進(jìn)行報警，提醒工作人員檢查原因并采取相應(yīng)措施解決問題。
[0023]如圖5所示，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。本測控系統(tǒng)的輸出端口采用了固態(tài)繼電器SSR來實(shí)現(xiàn)控制回路(輸入端)的弱電信號與負(fù)載回路(輸出端)的強(qiáng)電負(fù)載驅(qū)動之間數(shù)字地與模擬地的隔離及信號藕合。固態(tài)繼電器SSR是一種無觸點(diǎn)通斷電子開關(guān)，為四端有源器件。其中兩個端子為輸入控制端，另外兩端為輸出受控端，中間采用光電隔離，作為輸入輸出之間電氣隔離(浮空)。在輸入端加上直流或脈沖信號，輸出端就能從關(guān)斷狀態(tài)轉(zhuǎn)變成導(dǎo)通狀態(tài)(無信號時呈阻斷狀態(tài))，從而控制較大負(fù)載。它有一系列機(jī)械繼電器不具備的優(yōu)點(diǎn)，即工作高可靠、長壽命；無動作噪聲；耐振耐機(jī)械沖擊；安裝位置無限制；很容易用絕緣防水材料灌封做成全密封形式，而且具有良好的防潮防霉防腐性能；在防爆和防止臭氧污染方面的性能也極佳。當(dāng)PIC的RD2輸出為高電平時，光耦元件導(dǎo)通，且輸出為高電平，此時，三極管形成有效偏置導(dǎo)通，繼電器吸合；反之，當(dāng)RD2輸出為低電平時，三極管截止，繼電器則釋放。其中，并聯(lián)的二極管IN4001起保護(hù)作用，當(dāng)三極管由導(dǎo)通變?yōu)榻刂箷r，繼電器線圈產(chǎn)生很高的反電勢，以繼續(xù)維持電流，由于該反電勢一般很高，容易造成三極管的擊穿，加入二極管后，為該反電勢提供了放電回路，從而保護(hù)了三極管。
[0024]本實(shí)用新型通過傳感技術(shù)和單片機(jī)控制的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了對溫室內(nèi)溫度、濕度等參數(shù)的監(jiān)控.整個系統(tǒng)方便直觀，易于控制，可擴(kuò)展性好；采用兩級控制的設(shè)計方法，由上位機(jī)和下位機(jī)構(gòu)成。上位機(jī)實(shí)現(xiàn)對溫室的統(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、報警和設(shè)備控制等功能，并可以在無上位機(jī)的情況下獨(dú)立運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)對環(huán)境因子的測控。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種溫室自動控制系統(tǒng)，其特征在于:包括信號采集模塊、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，信號采集模塊將信號采集后傳輸?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傳輸?shù)斤@示電路模塊，人機(jī)接口電路模塊包括鍵盤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)通過通信接口模塊可對芯片處理模塊進(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)、加濕裝置和遮陽網(wǎng)，信號采集模塊包括溫度米集電路、濕度米集電路、光度米集電路和CO2米集電路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種溫室自動控制系統(tǒng)，其特征在于: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警電路摸塊，報警電路模塊為蜂鳴器。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種溫室自動控制系統(tǒng)，其特征在于:所述溫度采集電路采用型號為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，并將采集的信號傳送達(dá)到PIC16F877A單片機(jī)芯片，所述CO2采集電路采用紅外線CO2傳感器，并將采集的信號傳送達(dá)到PIC16F877A單片機(jī)芯片。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種溫室自動控制系統(tǒng)，其特征在于:所述鍵盤電路模塊包括0-9、A、B、C、D、E和F鍵，所述鍵盤電路模塊分別為10個數(shù)字鍵；A鍵顯示各通道測量值鍵顯示、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)。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種溫室自動控制系統(tǒng)，其特征在于:所述顯示電路模塊為LED數(shù)碼管顯示器，并與PIC16F877A單片機(jī)芯片連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種溫室自動控制系統(tǒng)，其特征在于: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。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種溫室自動控制系統(tǒng)，其特征在于: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MAX232將TTL/C0MS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為RS-232數(shù)據(jù)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種溫室自動控制系統(tǒng)，涉及農(nóng)業(yè)自動控制技術(shù)領(lǐng)域。包括信號采集模塊、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，信號采集模塊將信號采集后傳輸?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傳輸?shù)斤@示電路模塊，人機(jī)接口電路模塊包括鍵盤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)通過通信接口模塊可對芯片處理模塊進(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)、加濕裝置和遮陽網(wǎng)，本實(shí)用新型通過傳感技術(shù)和單片機(jī)控制的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了對溫室內(nèi)溫度、濕度等參數(shù)的監(jiān)控，方便直觀，易于控制，可擴(kuò)展性好。
【IPC分類】G05D27/02
【公開號】CN204679887
【申請?zhí)枴緾N201520244222
【發(fā)明人】秦逢澤, 楊瑩, 呂宇飛, 朱路, 張子晨, 丁琰, 李 東
【申請人】重慶大學(xué)
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年4月20日