多用途物聯(lián)網(wǎng)智能中央控制器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種多用途物聯(lián)網(wǎng)智能中央控制器，主要應用于農(nóng)業(yè)智能自動化領域，包括外殼、主控電路板、鋰電池、顯示屏，其特征在于，主控電路板與鋰電池、顯示屏電連接設于外殼內(nèi)，主控電路板主要包括MCU模塊、無線智能組網(wǎng)模塊、GPRS模塊，主控電路板還連接有內(nèi)外設備狀態(tài)檢測單元、繼電器、蜂鳴器和指示燈、操作按鍵單元，所述外殼上端設有與GPRS模塊連接的GPRS天線和與無線智能組網(wǎng)模塊連接Zigbee天線，外殼下端設有連接執(zhí)行設備、傳感器、電源的接口。本實用新型的運用不僅包括開關量控制，還包括模擬量及數(shù)字量的控制，可采集與存儲數(shù)據(jù)，還可對控制系統(tǒng)進行監(jiān)控，通過無線網(wǎng)絡通訊，實現(xiàn)大范圍、跨地域的監(jiān)測與控制。
【專利說明】多用途物聯(lián)網(wǎng)智能中央控制器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及農(nóng)業(yè)智能自動化控制【技術領域】，特別是涉及應用于農(nóng)業(yè)大棚種植的物聯(lián)網(wǎng)智能中央控制器。
【背景技術】
[0002]在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，種植環(huán)境實時監(jiān)測與控制對農(nóng)作物的生長有著十分重要的意義，為實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)綜合生態(tài)信息自動監(jiān)測和智能化管理提供科學依據(jù)。在目前生產(chǎn)中，大棚管理人員想要知道棚內(nèi)空氣的溫濕度、照度、土壤的溫濕度、土壤水分和土壤內(nèi)無機元素含量等信息必須通過親自查看大棚內(nèi)溫度計、濕度顯示儀、土壤內(nèi)無機元素顯示設備等來獲得當前棚內(nèi)作物的生長環(huán)境信息，一旦人離開了大棚就無法去了解大棚內(nèi)的實時信息了，不能二十四小時實時監(jiān)控及通過相應設備及時調(diào)整種植環(huán)境的參數(shù)。
[0003]基于以上問題，本實用新型旨在設計一種通過物聯(lián)網(wǎng)技術的中央控制器連接傳感設備和執(zhí)行設備，通過設置參數(shù)，當傳感設備所采集的數(shù)據(jù)在這一參數(shù)范圍內(nèi)時，會自動啟動或關閉執(zhí)行設備，同時也可通過無線網(wǎng)絡實現(xiàn)智能手機或電腦終端進行遠程操控。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]為解決上述問題，本實用新型提供了一種廣泛應用于農(nóng)業(yè)大棚種植，減輕人工勞動、提高工作效率，實現(xiàn)智能自動化控制的多用途物聯(lián)網(wǎng)智能中央控制器，
[0005]本實用新型所采用的技術方案是:多用途物聯(lián)網(wǎng)智能中央控制器，包括外殼、主控電路板、鋰電池、顯示屏，其特征在于:
[0006]所述主控電路板與鋰電池、顯示屏電連接設于外殼內(nèi)，主控電路板包括MCU模塊、無線智能組網(wǎng)模塊、GPRS模塊，MCUS模塊控制無線智能組網(wǎng)模塊和GPRS模塊。
[0007]所述外殼上端設有兩個天線接口，所述天線接口包括第一接口用于插入與GPRS模塊連接的GPRS天線、第二接口用于插入與無線智能組網(wǎng)模塊連接Zigbee天線,外殼下端設有接入執(zhí)行設備、傳感器、外部電源的接口。
[0008]所述主控電路板還連接有內(nèi)外設備狀態(tài)檢測單元、繼電器、蜂鳴器和指示燈、操作按鍵單元；
[0009]所述繼電器為四路繼電器，四路繼電器電路連接有四個彈簧式接線端子，用于連接四路執(zhí)行設備。
[0010]所述主控電路板還設有模擬電流采集接口和數(shù)字采集接口的彈簧式接線端子，用于接入傳感器。
[0011]所述外殼下端設有五個接口，且每個接口處設有PG9防水接頭。
[0012]所述顯示屏為工業(yè)級點陣顯示屏，具有亮度高、工作電壓低、功耗小，適合長時間持續(xù)使用。
[0013]進一步所述，外接入的執(zhí)行設備包括大棚轉簾機、大棚轉膜器、電動水泵、電磁閥門、燈具等，傳感器包括照度傳感器、空氣傳感器、溫濕度傳感器、C02傳感器等。
[0014]進一步所述，主控電路板與傳感器之間通過三線制同步串行輸出、三線制4?20mA模擬輸出信號、I2C總線輸出將信號輸送給主控電路板。
[0015]進一步所述，該多用途物聯(lián)網(wǎng)智能中央控制器與智能手機、電腦終端采用Zigbee和GPRS通信協(xié)議建立無線通訊連接。
[0016]進一步所述，中央控制器連接傳感器和執(zhí)行設備的接口有限，可通過無線Zigbee變送器增加傳感器節(jié)點數(shù)，連接多臺傳感器，和無線zigbee控制器增加連接執(zhí)行設備的節(jié)點，連接多臺執(zhí)行設備，通過zigbee網(wǎng)絡實現(xiàn)在中央控制器與傳感器、執(zhí)行設備之間傳遞信號。
[0017]本實用新型的有益效果為，通過物聯(lián)網(wǎng)技術將中央控制器、傳感設備、執(zhí)行設備、控制終端建立連接，進行信息傳輸和對執(zhí)行設備的操控，通過與中央控制器內(nèi)置參數(shù)進行比對，當傳感設備所采集的數(shù)據(jù)超上限或下限時，會觸發(fā)MCU發(fā)出指令啟動或關閉執(zhí)行設備，同時也可通過無線網(wǎng)絡結合應用實現(xiàn)智能手機或電腦終端進行遠程操控；當內(nèi)外設備狀態(tài)檢測單元檢測到執(zhí)行設備無法正常運行，或中央控制器外接電壓不穩(wěn)定時，蜂鳴器和指示燈報警單元會發(fā)出報警。
[0018]【專利附圖】
【附圖說明】:
[0019]圖1為本實用新型的整體內(nèi)部結構示意圖。
[0020]圖2為本實用新型的整體結構示意圖。
[0021]圖3為本實用新型使原理框架圖。
[0022]【具體實施方式】:
[0023]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的說明。
[0024]參照圖1、圖2、圖3，多用途物聯(lián)網(wǎng)智能中央控制器，包括外殼21、主控電路板、鋰電池18、顯示屏7，其特征在于:
[0025]所述主控電路板與鋰電池18、顯示屏7電連接設于外殼21內(nèi)，主控電路板包括MCU模塊2、GPRS模塊3、無線智能組網(wǎng)模塊4，MCU模塊2用于控制GPRS模塊3和無線智能組網(wǎng)模塊4。
[0026]所述主控電路板還連接有內(nèi)外設備狀態(tài)檢測單元、蜂鳴器8和指示燈17報警單元、操作按鍵16單元,操作按鍵16包括導航鍵:上、下、左、右；設定鍵:上一頁、下一頁、設置、確定，通過操作按鍵16對本實用新型進行設置，設置所連接傳感器15的上下限參數(shù)和操控外接的執(zhí)行設備11的設置。
[0027]所述外殼21上端設有兩個天線接口，第一天線接口用于插入與GPRS模塊連接的GPRS天線5,第二天線接口用于插入與無線智能組網(wǎng)模塊連接的Zigbee天線6,外殼21下端設有五個接口用于連接傳感器15、執(zhí)行設備和外部電源19，且每個接口處設有PG9防水接頭20。
[0028]優(yōu)選的，所述外接入的執(zhí)行設備包括大棚轉簾機、大棚轉膜器、電動水泵、電磁閥門、燈具、增氧機等，所述傳感器包括照度傳感器、空氣傳感器、溫濕度傳感器、C02傳感器坐寸ο
[0029]優(yōu)選的，所述中央控制器連接傳感器和執(zhí)行設備的接口有限，所述外殼下端的五個接口，除了其中一個需接入外部電源19，其它四個，可以接四路執(zhí)行設備，或者四路傳感器，又或者兩路執(zhí)行設備、兩路傳感器；可通過無線zigbee變送器增加連接傳感器的節(jié)點，和無線zigbee控制器增加連接執(zhí)行設備的節(jié)點，通過zigbee網(wǎng)絡,所述中央控制器與無線zigbee變送器和無線zigbee控制器之間通信連接。
[0030]優(yōu)選的，所述顯示屏7為工業(yè)級點陣顯示屏，具有亮度高、工作電壓低、功耗小，適合長時間持續(xù)使用。
[0031]優(yōu)選的，所述照度傳感器和空氣傳感器為三線制同步串行數(shù)字輸出信號，土壤溫濕度傳感器為三線制4?20mA模擬輸出信號，C02傳感器為I2C總線輸出信號，通過傳感器采集的種植環(huán)境因子，然后將這一信號數(shù)據(jù)傳遞給MCU模塊2，MCU模塊2根據(jù)設定的參數(shù)作出相應的指令，所述MCU模塊2將指令傳遞給繼電器，從而控制啟動或關閉轉簾機、轉膜器、水泵注水、燈具增加光線照射等相應動作。
[0032]優(yōu)選的，所述無線通訊采用Zigbee和GPRS通信協(xié)議，傳感器采集的種植環(huán)境因子轉換的數(shù)據(jù)信號可以通過串口直接輸出到MCU模塊2上，同時通過GPRS、RS-485網(wǎng)絡把其收到的數(shù)據(jù)發(fā)送的遠端的手機、平板、電腦等智能網(wǎng)絡控制終端，通過智能無線網(wǎng)關自組網(wǎng)絡，中央控制器與傳感器、執(zhí)行設備、遠端智能控制端形成網(wǎng)絡通訊連接，通訊協(xié)議采用GPRS或RS-485實現(xiàn)通用集成和系統(tǒng)的互操作。
【權利要求】
1.多用途物聯(lián)網(wǎng)智能中央控制器，包括外殼(21)、主控電路板、鋰電池(18)、顯示屏(7)，其特征在于: 所述主控電路板與鋰電池(18)、顯示屏(7)電連接設于外殼(21)內(nèi)，主控電路板包括MCU模塊(2 )、無線智能組網(wǎng)模塊(4 )、GPRS模塊(3 ); 所述MCU模塊(2 )用于控制無線智能組網(wǎng)模塊(4 )、GPRS模塊(3 ); 所述主控電路板還連接有內(nèi)外設備狀態(tài)檢測單元、繼電器(9)、蜂鳴器(8)和指示燈(17)、操作按鍵(16)單元，所述繼電器(9)為四路繼電器，四路繼電器電路連接有四個彈簧式接線端子(22)，用于連接四路執(zhí)行設備(11)； 所述外殼(21)上端設有兩個天線接口，第一天線接口用于連接GPRS天線(5),第二天線接口用于連接Zigbee天線(6)，外殼(21)下端設有接入執(zhí)行設備(11)、傳感器(15)、夕卜接電源(19)的接口。
2.根據(jù)權利要求1所述的多用途物聯(lián)網(wǎng)智能中央控制器，其特征在于:所述內(nèi)外設備狀態(tài)檢測單元為微型電流互感器(10)，用于檢測和保護本中央控制器和外接傳感器(15)、執(zhí)行設備(11)的運行電路。
3.根據(jù)權利要求1所述的多用途物聯(lián)網(wǎng)智能中央控制器，其特征在于:所述主控電路板還連接有模擬電流采集接口和數(shù)字采集接口的彈簧式接線端子(14)，用于接入傳感器(15)。
4.根據(jù)權利要求1所述的多用途物聯(lián)網(wǎng)智能中央控制器，其特征在于:所述操作按鍵(16)包括導航鍵:上、下、左、右；設定鍵:上一頁、下一頁、設置、確定。
5.根據(jù)權利要求1所述的多用途物聯(lián)網(wǎng)智能中央控制器，其特征在于:所述外殼(21)下端設有五個接口，且每個接口處設有PG9防水接頭(20 )。
6.根據(jù)權利要求1所述的多用途物聯(lián)網(wǎng)智能中央控制器，其特征在于:所述顯示屏(7)為工業(yè)級點陣顯示屏。
7.根據(jù)權利要求1所述的多用途物聯(lián)網(wǎng)智能中央控制器，其特征在于:所述該多用途物聯(lián)網(wǎng)智能中央控制器與智能終端之間采用Zigbee和GPRS通信網(wǎng)絡實現(xiàn)無線通信連接。
【文檔編號】G05B19/418GK203930486SQ201420331875
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年6月20日 優(yōu)先權日:2014年6月20日
【發(fā)明者】董志安 申請人:深圳神秾智能科技有限公司