應(yīng)用于溫室的環(huán)境系數(shù)監(jiān)測管理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及環(huán)境系數(shù)監(jiān)測管理領(lǐng)域，具體的說，是應(yīng)用于溫室的環(huán)境系數(shù)監(jiān)測管理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]溫室又稱暖房，英文(greenhouse)。能透光、保溫(或加溫)，用來栽培植物的設(shè)施。在不適宜植物生長的季節(jié)，能提供生育期和增加產(chǎn)量，多用于低溫季節(jié)喜溫蔬菜、花丼、林木等植物栽培或育苗等。溫室的種類多，依不同的屋架材料、采光材料、外形及加溫條件等又可分為很多種類，如玻璃溫室、塑料聚碳酸脂溫室；單棟溫室、連棟溫室；單屋面溫室、雙屋面溫室；加溫溫室、不加溫溫室等。溫室結(jié)構(gòu)應(yīng)密封保溫，但又應(yīng)便于通風(fēng)降溫。
[0003]在溫室內(nèi)，需要常年保持室內(nèi)處于特定的溫度、濕度、光照度，為此最科學(xué)的方法是在室內(nèi)安裝一種監(jiān)測管理系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)的進(jìn)行室內(nèi)溫度、濕度、光照度等的監(jiān)控，然而現(xiàn)有的系統(tǒng)都只能進(jìn)行監(jiān)測，而在管理上就只能通過后臺(tái)管理中心進(jìn)行管理，這樣將造成管理以及調(diào)節(jié)的的不及時(shí)和不方便，并且在管理上也多考慮于溫度和濕度是調(diào)節(jié)，但在光照度上就完全沒有考慮到，并且在溫度和濕度調(diào)節(jié)上也不可能聯(lián)動(dòng)的進(jìn)行處理，還必須經(jīng)后臺(tái)管理中心進(jìn)行處理后才能完成。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供應(yīng)用于溫室的環(huán)境系數(shù)監(jiān)測管理系統(tǒng)，避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，利用現(xiàn)場從機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行溫度、濕度、光照度的監(jiān)測，并采用從機(jī)系統(tǒng)中的光控電路進(jìn)行溫度、濕度、光照度的調(diào)節(jié)管理，使得溫室能夠常年處于所需要的特定環(huán)境系數(shù)值之中，具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、多級(jí)管理的特點(diǎn)。
[0005]本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):應(yīng)用于溫室的環(huán)境系數(shù)監(jiān)測管理系統(tǒng)，包括用于后臺(tái)管理的后臺(tái)系統(tǒng)，以及同后臺(tái)系統(tǒng)相連接的用于前置監(jiān)測管理的從機(jī)系統(tǒng)，所述的從機(jī)系統(tǒng)包括從機(jī)MCU單片機(jī)，以及同從機(jī)MCU單片機(jī)相連接的監(jiān)測電路、光控電路、LED顯示屏A、鍵盤A所組成。
[0006]其工作原理及作用:從機(jī)系統(tǒng)中的監(jiān)測電路對(duì)溫室內(nèi)的諸如溫度、濕度等環(huán)境系數(shù)進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)測，并將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)提供給從機(jī)MCU單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析，并同預(yù)留數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，進(jìn)而得出溫室內(nèi)諸如濕度、溫度等環(huán)境系數(shù)是否有所改變，改變值有多大等；而連接在從機(jī)MCU單片機(jī)上的光控電路首先對(duì)溫室內(nèi)的光照度這一環(huán)境系數(shù)進(jìn)行監(jiān)測，得出監(jiān)測數(shù)據(jù)后發(fā)送至從機(jī)MCU單片機(jī)中進(jìn)行分析、處理、比對(duì)，得出溫室的光照度是否有變動(dòng)，變動(dòng)怎樣的信息，其次，從機(jī)MCU單片機(jī)根據(jù)監(jiān)測電路發(fā)送來的信息并確定諸如濕度、溫度等環(huán)境系數(shù)值的改變情況，發(fā)送一組數(shù)據(jù)指令到光控制電路中控制其內(nèi)部設(shè)置的比如發(fā)電機(jī)、燈光控制電路、溫度控制電路、濕度控制電路等進(jìn)行相應(yīng)的光照度、溫度、濕度等環(huán)境系數(shù)值的改變，以達(dá)到溫室所需要的特定的環(huán)境系數(shù)值；而設(shè)置在從機(jī)MCU單片機(jī)上的LED顯示屏A和鍵盤A共同組成一種人機(jī)交互界面，使得處于溫室中的工作人員現(xiàn)場的可以觀察溫室中的環(huán)境系數(shù)值，并且根據(jù)特定需要的進(jìn)行改變相應(yīng)環(huán)境系數(shù)值；同時(shí)從機(jī)系統(tǒng)所監(jiān)測到的數(shù)據(jù)流也同時(shí)傳輸?shù)胶笈_(tái)系統(tǒng)中，后臺(tái)系統(tǒng)所處的工作人員也可以根據(jù)需要進(jìn)行相應(yīng)的控制和監(jiān)測數(shù)據(jù)處理存儲(chǔ)等。
[0007]為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，當(dāng)溫室內(nèi)出現(xiàn)環(huán)境系數(shù)值超過需報(bào)警值時(shí)就通過從機(jī)MCU單片機(jī)發(fā)送指令到聲光報(bào)警器A中使其報(bào)警，以達(dá)到溫室內(nèi)的工作人員能及時(shí)知曉并作出正確的應(yīng)對(duì)措施，設(shè)有下述結(jié)構(gòu):在所述的從機(jī)MCU單片機(jī)上還連接有聲光報(bào)警器A。
[0008]為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述的監(jiān)測電路包括設(shè)置于溫度測點(diǎn)的溫度傳感器、設(shè)置于濕度測點(diǎn)的濕度傳感器，所述的溫度傳感器連接從機(jī)MCU單片機(jī)，所述的濕度傳感器通過LM555連接從機(jī)MCU單片機(jī)。
[0009]其工作原理及作用:設(shè)置于溫度測點(diǎn)的溫度傳感器將溫度測點(diǎn)內(nèi)所監(jiān)測的溫度變化值通過溫度傳感器內(nèi)部轉(zhuǎn)換為從機(jī)MCU單片機(jī)能識(shí)別和處理的數(shù)據(jù)后發(fā)往從機(jī)MCU單片機(jī)進(jìn)行處理，以備得出實(shí)時(shí)的溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)；設(shè)置于濕度測點(diǎn)的濕度傳感器將濕度測點(diǎn)內(nèi)所監(jiān)測的濕度度變化值通過濕度傳感器內(nèi)部轉(zhuǎn)換為LM555能識(shí)別和處理的數(shù)據(jù)后，發(fā)送至LM555，而后經(jīng)LM555內(nèi)部轉(zhuǎn)換為從機(jī)MCU單片機(jī)能識(shí)別和處理的數(shù)據(jù)后發(fā)往從機(jī)MCU單片機(jī)進(jìn)行處理，以備得出實(shí)時(shí)的濕度監(jiān)測數(shù)據(jù)。
[0010]為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述的后臺(tái)系統(tǒng)包括主控MCU單片機(jī)，以及同MCU單片機(jī)相連的接口電路、LED顯示器B、聲光報(bào)警器B、鍵盤B，所述的接口電路連接從機(jī)MCU單片機(jī)。
[0011]其工作原理及作用:由從機(jī)系統(tǒng)所監(jiān)測到的環(huán)境系數(shù)值數(shù)據(jù)通過接口電路傳輸?shù)街骺豈CU單片機(jī)中做相應(yīng)的比如數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)校對(duì)等處理，然后根據(jù)實(shí)際需要刻意通過接口電路發(fā)出對(duì)從機(jī)系統(tǒng)控制的指令；LED顯示器B和鍵盤B組成后臺(tái)系統(tǒng)的人機(jī)交互界面，使得處于后臺(tái)系統(tǒng)所在地中的工作人員可以觀察溫室中的環(huán)境系數(shù)值，并且根據(jù)特定需要的進(jìn)行改變相應(yīng)環(huán)境系數(shù)值；當(dāng)從接口電路傳輸?shù)街鳈C(jī)MCU單片機(jī)中的數(shù)據(jù)值顯示溫室內(nèi)出現(xiàn)環(huán)境系數(shù)值超過需報(bào)警值時(shí)就通過主機(jī)MCU單片機(jī)發(fā)送指令到聲光報(bào)警器B中使其報(bào)警，使得后臺(tái)工作人員能夠及時(shí)的知曉，并作出正確的應(yīng)對(duì)措施。
[0012]在本發(fā)明中，所述的主機(jī)MCU單片機(jī)采用型號(hào)為TMS320C5535的DSP處理器。型號(hào)為TMS320C5535的DSP處理器具有高性能和低功耗的特性，處理器支持一種內(nèi)部總線架構(gòu)，包括一根編程總線、一根32位數(shù)據(jù)讀總線和兩根16位數(shù)據(jù)讀總線、兩根16位數(shù)據(jù)寫總線以及專門用于外設(shè)和DMA運(yùn)行的附加總線，該器件還包括4個(gè)各具4個(gè)通道的DMA控制器，可為16個(gè)獨(dú)立通道上下文提供數(shù)據(jù)傳送，而無需CPU的干預(yù)。處理器提供了兩個(gè)乘加運(yùn)算(MAC)單元，它們各能在單個(gè)周期內(nèi)完成17位*17位乘法和32位加法。由一個(gè)額外的16位ALU對(duì)中央40位算術(shù)/邏輯單元(ALU)提供支持。通用輸入和輸出功能以及TMS320C5535上的10位SARADC為狀態(tài)、中斷提供了足夠的引腳，并為IXD顯示器、鍵盤及媒體接口提供了充足的位I/O。通過兩個(gè)安全數(shù)字(SD)外設(shè)、4個(gè)IC間聲音(I2SBusTM)模塊、一個(gè)具有多達(dá)4種芯片選擇的串行端口接口(SPI)、一個(gè)I2C多主控器和受控器接口以及一個(gè)通用異步接收器/發(fā)送器(UART)接口對(duì)串行媒體提供支持，一個(gè)高速通用串行總線(USB 2.0)僅器件模式(TMS320C5532上未提供)、一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘(RTC)、3個(gè)通用定時(shí)器(其中一個(gè)可配置為看門狗定時(shí)器)和一個(gè)模擬鎖相環(huán)(APLL)時(shí)鐘發(fā)生器。此外，TMS320C5535還包括一個(gè)緊耦合FFT硬件加速器。該緊耦合FFT硬件加速器可支持8至1024點(diǎn)實(shí)數(shù)和虛數(shù)值FFT。能快速、高效、準(zhǔn)確的對(duì)傳輸?shù)絋MS320C5535中的信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并發(fā)出正確的指令控制操作連接于其上的多種電路。
[0013]在本發(fā)明中，所述的從機(jī)MCU單片機(jī)采用型號(hào)為TMS320F28069的微處理器芯片。TMS320F28069微處理器是一款高效的32位CPU，主頻高達(dá)90MHZ，擁有16x16和32x32介質(zhì)訪問控制(MAC)運(yùn)算以及16x16雙MAC地址，具有快速中斷響應(yīng)處理功能，具有可編程平行加速器(CLA)，含32位浮點(diǎn)算術(shù)加速器，擁有Viterb1、復(fù)雜算術(shù)、循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)單元(VCU)，具有高達(dá)256KB閃存，高達(dá)100KBRAM，2KB —次性可編程(OTP) R0M，6通道DMA，采用3.3V單電源。在計(jì)時(shí)設(shè)置上:擁有兩個(gè)內(nèi)部零引腳振蕩器，片載晶振振蕩器/外部時(shí)鐘輸入，支持動(dòng)態(tài)鎖相環(huán)路(PLL)比率變化，看門狗裝置定時(shí)器模塊以及丟失時(shí)鐘檢測電路?？芍С炙型庠O(shè)中斷的外設(shè)中斷擴(kuò)展(PIE)模塊；3個(gè)32位CPU定時(shí)器；高達(dá)8個(gè)增強(qiáng)型脈沖寬度調(diào)制器(ePWM)模塊；三個(gè)輸入捕獲(eCAP)模塊，高達(dá)4個(gè)高分辨路輸入捕捉(HRCAP)模塊，高達(dá)正交編碼器(eQEP)模塊，12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，雙采樣保持，高達(dá)3.46每秒一百萬次采樣，采用128位安全密鑰/鎖，在串行端口設(shè)置上:兩個(gè)串行通信接口(SCI) [UART]模塊，兩個(gè)串行外設(shè)接口(SPI)模塊，一個(gè)集成電路間(I2C)總線，一個(gè)多通道緩沖串行端口(McBSP)總線，一個(gè)增強(qiáng)型控制器局域網(wǎng)絡(luò)(eCAN)，一個(gè)通用串行總線(USB)2.0模塊并設(shè)有低功耗模式，多達(dá)54個(gè)具有輸入濾波功能可單獨(dú)編程的多路復(fù)用通用輸入輸出(GP1)，在高級(jí)仿真特性上具有分析和斷點(diǎn)功能以及借助硬件的實(shí)時(shí)調(diào)試功能，還具有片上溫度傳感器。結(jié)合從機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的其它電路，可以有效、快速、穩(wěn)定的處理發(fā)往其內(nèi)的數(shù)據(jù)，并將經(jīng)過處理后的數(shù)據(jù)發(fā)往連接其上的電路做正確的操作控制。
[0014]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
(I)本發(fā)明避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，利用現(xiàn)場從機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行溫度、濕度、光照度的監(jiān)測，并采用從機(jī)系統(tǒng)中的光控電路進(jìn)行溫度、濕度、光照度的調(diào)節(jié)管理，使得溫室能夠常年處于所需要的特定環(huán)境系數(shù)值之中，具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、多級(jí)管理的特點(diǎn)。
[0015](2)本發(fā)明具有兩節(jié)人機(jī)交互界面，可以達(dá)到不光溫室內(nèi)的工作人員現(xiàn)場監(jiān)控管理溫室內(nèi)的環(huán)境系數(shù)值，還可以通過后臺(tái)工作人員對(duì)溫室內(nèi)的環(huán)境系數(shù)值進(jìn)行監(jiān)控和管理。
[0016](3)本發(fā)明所述的光控制電路利用從機(jī)MCU單片機(jī)中發(fā)出的指令控制其內(nèi)部設(shè)置的比如發(fā)電機(jī)、燈光控制電路、溫度控制電路、濕度控制電路等進(jìn)行相應(yīng)的光照度、溫度、濕度等環(huán)境系數(shù)值的改變，以達(dá)到溫室所需要的特定的環(huán)境系數(shù)值。
[0017](4)本發(fā)明設(shè)置有兩級(jí)聲光報(bào)警裝置，可以及時(shí)的提醒工作人員溫室處境，使工作人員能作出正確的應(yīng)對(duì)措施。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。