專利名稱：溫室環(huán)境智能控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種溫室控制裝置，特指能智能地控制溫室環(huán)境參數(shù)的溫室環(huán)境智能控制器。
技術(shù)背景對溫室環(huán)境的控制主要有人工手動操作和計算機(jī)自動控制兩種方式。人工手動操作方式主要由操作者根據(jù)當(dāng)時的環(huán)境狀況和自身經(jīng)驗來控制溫室。顯然，其控制效果主要依賴于操作者的經(jīng)驗，對操作者的知識水平和實踐經(jīng)驗要求非常高，普通農(nóng)民難以勝任。計算機(jī)自動控制方式的硬件主要由工控機(jī)、數(shù)據(jù)采集卡、信號輸出卡、各環(huán)境參數(shù)傳感器等組成。該方式系統(tǒng)龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、投資較大，普通老百姓難以承受其高昂的造價。目前，已有用單片機(jī)代替工控機(jī)來進(jìn)行自動控制的控制裝置，但這些控制裝置存在溫室環(huán)境參數(shù)控制不全面、系統(tǒng)不便于規(guī)模擴(kuò)展等缺點。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服溫室環(huán)境控制中人工手動控制方式對操作者的高度依賴性、工控機(jī)控制方式的高昂造價和單片機(jī)控制方式的系統(tǒng)擴(kuò)展性不強(qiáng)等不足，本實用新型提供一種溫室環(huán)境智能控制器，該溫室環(huán)境智能控制器配合相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)能自動、智能地控制溫室內(nèi)各環(huán)境因子以適合溫室內(nèi)作物的生長；既可單機(jī)運(yùn)行，也可聯(lián)網(wǎng)使用，規(guī)模擴(kuò)展性強(qiáng)。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的傳感器輸入接線座、電流型/電壓型選擇器、模擬量/數(shù)字量轉(zhuǎn)換芯片順序電連接，模擬量/數(shù)字量參考電壓調(diào)整器與模擬量/數(shù)字量轉(zhuǎn)換芯片電連接，數(shù)字量/模擬量參考電壓調(diào)整器和數(shù)字量/模擬量輸出接線座均與數(shù)字量/模擬量轉(zhuǎn)換芯片電連接，數(shù)字量輸出接線座、數(shù)字量輸出隔離器、數(shù)字量輸出接口芯片順序電連接，數(shù)碼管、發(fā)光二極管、鍵盤均與鍵盤/顯示接口芯片直接電連接，RJ45接線座、RS485收發(fā)器、高速隔離器順序電連接，模擬量/數(shù)字量轉(zhuǎn)換芯片、數(shù)字量/模擬量轉(zhuǎn)換芯片、數(shù)字量輸出接口芯片、看門狗/電可擦除只讀存儲器芯片、時鐘芯片、高速隔離芯片和鍵盤/顯示接口芯片均與單片微型處理器直接電相連。單片微型處理器內(nèi)存儲器中有溫室智能控制規(guī)則。溫室環(huán)境參數(shù)傳感器的輸出信號經(jīng)過模擬量/數(shù)字量轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換后進(jìn)入單片微型處理器。單片微型處理器對輸入的信號進(jìn)行數(shù)字濾波處理，根據(jù)控制規(guī)則進(jìn)行運(yùn)算，輸出相應(yīng)的控制信號，通過數(shù)字量/模擬量轉(zhuǎn)換電路或數(shù)字量輸出電路經(jīng)相應(yīng)隔離后輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動作直接或間接地改變相應(yīng)的環(huán)境參數(shù)。人機(jī)交互通過數(shù)碼管、發(fā)光二極管和鍵盤，聯(lián)機(jī)通過RS485收發(fā)器。
該溫室環(huán)境智能控制器的優(yōu)點是通過控制程序配合相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)能自動、智能地控制溫室內(nèi)各環(huán)境因子以適合溫室內(nèi)作物的生長；采用看門狗電路可提高系統(tǒng)的可靠性；采用非易揮發(fā)時鐘和數(shù)據(jù)存儲器可提供停電時系統(tǒng)數(shù)據(jù)的保護(hù)和恢復(fù)；采用RS485收發(fā)器可實現(xiàn)控制器聯(lián)網(wǎng)功能。整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，人機(jī)交互界面友好，規(guī)模擴(kuò)展性強(qiáng)，成本低廉，適合在國內(nèi)外推廣。
以下結(jié)合附圖和實施例進(jìn)一步說明本實用新型。


圖1為本實用新型一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖中所示，傳感器輸入接線座與電流型/電壓型傳感器選擇器相連。用戶可選用電流輸出型傳感器或電壓輸出型傳感器，通過電流型/電壓型傳感器選擇器進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置。電流型/電壓型傳感器選擇器與模擬量/數(shù)字量轉(zhuǎn)換芯片相連。模擬量/數(shù)字量轉(zhuǎn)換參考電壓調(diào)整器與模擬量/數(shù)字量轉(zhuǎn)換芯片相連，調(diào)整其參考電壓。數(shù)字量/模擬量轉(zhuǎn)換輸出接線座和數(shù)字量/模擬量轉(zhuǎn)換參考電壓調(diào)整器與數(shù)字量/模擬量轉(zhuǎn)換芯片相連。數(shù)字量輸出接線座與數(shù)字量輸出隔離器相連。數(shù)字量輸出隔離器與數(shù)字量輸出接口芯片相連。數(shù)碼管、發(fā)光二極管和鍵盤與鍵盤/顯示接口相連。RJ45插座與RS485收發(fā)器相連，RS485收發(fā)器與高速隔離器相連。模擬量/數(shù)字量轉(zhuǎn)換芯片、數(shù)字量/模擬量轉(zhuǎn)換芯片、數(shù)字量輸出接口芯片、看門狗/電可擦除只讀存儲器、時鐘、高速隔離器和鍵盤/顯示接口均與單片微型處理器相連。
以溫室生產(chǎn)的溫度控制為例，有一個電流型溫度傳感器將輸出的電流信號通過傳感器輸入接線座傳送給模擬量/數(shù)字量轉(zhuǎn)換芯片，模擬量/數(shù)字量轉(zhuǎn)換芯片將電流信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后輸入單片微型處理器；控制器通過鍵盤輸入溫度的上下限值設(shè)定值，單片微型處理器比較傳感器輸入值與設(shè)定值之間的差別，當(dāng)溫室內(nèi)的溫度在設(shè)定值范圍內(nèi)，單片微型處理器給模擬量/數(shù)字量轉(zhuǎn)換芯片與數(shù)字量輸出接口芯片傳送執(zhí)行機(jī)構(gòu)不動作的信號；當(dāng)溫室內(nèi)的溫度超出設(shè)定值范圍時，單片微型處理器給模擬量/數(shù)字量轉(zhuǎn)換芯片與數(shù)字量輸出接口芯片傳送降溫或加溫執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作的信號；如要控制加熱執(zhí)行機(jī)構(gòu)加熱量大小時，數(shù)字量/模擬量轉(zhuǎn)換芯片將單片微型處理器輸出的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬量信號，通過數(shù)字量/模擬量轉(zhuǎn)換輸出接線座傳送給加熱執(zhí)行機(jī)構(gòu)；如要控制風(fēng)機(jī)、濕簾等降溫執(zhí)行機(jī)構(gòu)時，單片微型處理器輸出的數(shù)字信號通過數(shù)字量輸出接口芯片、數(shù)字量輸出隔離器、數(shù)字量輸出接線座，傳送給降溫執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
管理者可以通過服務(wù)器對控制器的環(huán)境因子上下限進(jìn)行設(shè)定或即時干預(yù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動作。例如可以在服務(wù)器上將溫度上下限值修改為20～30℃，通過RS485收發(fā)器，將修改后的上下限值傳輸給單片微型處理器；當(dāng)在服務(wù)器上對智能控制器傳輸來數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后需要啟動蒸發(fā)降溫，而現(xiàn)場蒸發(fā)降溫機(jī)構(gòu)沒有動作，可以采用人工干預(yù)，服務(wù)器將蒸發(fā)降溫機(jī)構(gòu)動作的信息通過RS485收發(fā)器傳輸給單片微型處理器，啟動蒸發(fā)降溫機(jī)構(gòu)。
權(quán)利要求1.溫室環(huán)境智能控制器，其特征是傳感器輸入接線座、電流型/電壓型選擇器、模擬量/數(shù)字量轉(zhuǎn)換芯片順序電連接，模擬量/數(shù)字量參考電壓調(diào)整器與模擬量/數(shù)字量轉(zhuǎn)換芯片電連接，數(shù)字量/模擬量參考電壓調(diào)整器和數(shù)字量/模擬量輸出接線座均與數(shù)字量/模擬量轉(zhuǎn)換芯片電連接，數(shù)字量輸出接線座、數(shù)字量輸出隔離器、數(shù)字量輸出接口芯片順序電連接，數(shù)碼管、發(fā)光二極管、鍵盤均與鍵盤/顯示接口芯片直接電連接，RJ45接線座、RS485收發(fā)器、高速隔離器順序電連接；模擬量/數(shù)字量轉(zhuǎn)換芯片、數(shù)字量/模擬量轉(zhuǎn)換芯片、數(shù)字量輸出芯片、看門狗/電可擦除只讀存儲器芯片、時鐘芯片、高速隔離芯片和鍵盤/顯示接口芯片均與單片微型處理器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫室環(huán)境智能控制器，其特征是傳感器可選擇電流型輸出傳感器或電壓型輸出傳感器。
專利摘要本實用新型涉及一種溫室環(huán)境智能控制器，單片微型處理器根據(jù)預(yù)先編好的程序，對經(jīng)模擬量/數(shù)字量轉(zhuǎn)換電路輸入的溫室環(huán)境參數(shù)傳感器輸出信號經(jīng)過數(shù)字濾波、運(yùn)算和決策后，通過數(shù)字量/模擬量轉(zhuǎn)換電路或數(shù)字量輸出電路輸出相應(yīng)的控制信號給執(zhí)行機(jī)構(gòu)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動作直接或間接地改變相應(yīng)的環(huán)境參數(shù)。其通過控制程序配合相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)能自動、智能地控制溫室內(nèi)各環(huán)境因子以適合溫室內(nèi)作物的生長；采用看門狗電路可提高系統(tǒng)的可靠性；采用非易揮發(fā)時鐘和數(shù)據(jù)存儲器可提供停電時系統(tǒng)數(shù)據(jù)的保護(hù)和恢復(fù)；采用RS485收發(fā)器可實現(xiàn)控制器聯(lián)網(wǎng)功能。整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，人機(jī)交互界面友好，規(guī)模擴(kuò)展性強(qiáng)，成本低廉，適合在國內(nèi)外推廣。
文檔編號G05B15/02GK2715202SQ20042002568
公開日2005年8月3日 申請日期2004年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月25日
發(fā)明者左志宇, 毛罕平, 李俊, 張作貴, 張亮, 張西良 申請人:江蘇大學(xué)