CN103454944A

CN103454944A - 一种小型温室大棚控制系统

Info

Publication number: CN103454944A
Application number: CN201310214527XA
Authority: CN
Inventors: 张愉; 张帅
Original assignee: Suzhou Vocational University
Current assignee: Suzhou Vocational University
Priority date: 2013-05-31
Filing date: 2013-05-31
Publication date: 2013-12-18

Abstract

本发明公开了一种小型温室大棚控制系统，该基于STC89C52单片机核心的小型温室大棚控制系统包括控制电路、人机交互电路、检测电路、保护电路、执行模块和大棚，所述人机交互电路、检测电路、保护电路和执行模块均连接到控制电路，检测电路和执行模块均安装于大棚内，所述控制电路的以STC89C52单片机为MCU核心芯片。通过上述方式，本发明能够完全满足小型温室的实时性、多功能和多目标协调控制等要求，同时具有电路简单、实时性好、功能完善、可靠性高和抗干扰能力强等特点。

Description

一种小型温室大棚控制系统

技术领域

本发明涉及一种控制器，特别是涉及一种小型温室大棚控制系统。

背景技术

现代农业生产离不开环境控制，其中最重要一环就是对农业生产环境的一些重要参数进行检测和控制。温室环境与生物的生长、发育、能量交换密切相关，而现有的温室控制系统适用于大型的企业化温室大棚的应用，成本很高。所以在农村大多数小型温室大棚依然采用传统的控制方法是用毛发湿度表、酒精温度计等进行人工测量，再对不符合的温度、湿度、光照度通过在温室大棚进行灌溉、降温、遮光等控制操作来调节，这种人工测控的方法费时费力、效率低、且无法保证测量的连续性，测量的误差大、随机性大，随意性强，已不符合现代农业生产的需求。鉴于此种情况，为了解决现有技术中存在的问题，我们专门设计了一种小型温室大棚控制系统，其具有运算速度快、抗干扰能力、强简单实用、成本低等优点，能够实时、准确的显示温室环境温湿度以及对温室温湿度控制。适用市场需求。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种小型温室大棚控制系统，能够完全满足小型温室的实时性、多功能和多目标协调控制等要求，同时具有电路简单、实时性好、功能完善、可靠性高和抗干扰能力强等特点。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种小型温室大棚控制系统，该基于STC89C52单片机核心的小型温室大棚控制系统包括控制电路、人机交互电路、检测电路、保护电路、执行模块和大棚，所述人机交互电路、检测电路、保护电路和执行模块均连接到控制电路，检测电路和执行模块均安装于大棚内，所述控制电路的以STC89C52单片机为MCU核心芯片；

优选的是，所述人机交互电路包括LCD显示模块、按键模块和LED模块直接连接到控制电路；

优选的是，所述检测电路包括温度检测电路、湿度检测电路连接到控制电路；

优选的是，所述执行模块包括与执行电路连接的通风系统、加热系统和加湿系统，所述执行电路连接到控制电路。。

本发明的有益效果是：本发明一种小型温室大棚控制系统，能够完全满足小型温室的实时性、多功能和多目标协调控制等要求，同时具有电路简单、实时性好、功能完善、可靠性高和抗干扰能力强等特点。

附图说明

图1是本发明一种小型温室大棚控制系统的结构示意图；

图2是本发明一种小型温室大棚控制系统的检测电路图；

图3是本发明一种小型温室大棚控制系统的人机交互电路图。

图4是本发明一种小型温室大棚控制系统的控制电路图；

图5是本发明一种小型温室大棚控制系统的保护电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明较佳实施例进行详细阐述，以使发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1至图5，本发明实施例包括：

一种小型温室大棚控制系统，该基于STC89C52单片机核心的小型温室大棚控制系统包括控制电路1、人机交互电路2、检测电路3、保护电路4、执行模块5和大棚6，所述人机交互电路2、检测电路3、保护电路4和执行模块5均连接到控制电路1，检测电路3和执行模块5均安装于大棚6内，所述控制电路1的以STC89C52单片机为MCU核心芯片；

所述人机交互电路2包括LCD显示模块21、按键模块22和LED模块23直接连接到控制电路1；所述检测电路3包括温度检测电路31、湿度检测电路32连接到控制电路1；所述执行模块5包括与执行电路51连接的通风系统52、加热系统53和加湿系统54，所述执行电路51连接到控制电路1；

所述保护电路3上设有故障报警信号输出口和超温断电保护装置，故障报警包括超温、超湿报警、低温警告和干燥警告。

本发明一种小型温室大棚控制系统工作时，检测电路中温度传感器（DS18B20）、湿度传感器（DHT11）检测温室大棚内的温湿度，经过传感器内部A/D转换，将信号发送至控制电路中MCU（STC89C52），与预设的农作物最适合生长的温湿度值的上下限进行对比，并通过LCD显示电路将测得的温湿度进行实时显示。根据不同作物的适合生长的温度，通过键盘电路修改预设值。控制核心系统根据比较的结果对控制单元发出相应的指令，启动相应的调节设备如喷水机，通风机，加热器等，调节大棚内的温湿度状态。如果检测到的温湿度不在预设值的上下限范围内，则报警电路报警。这样就实现了对大棚温湿度的自动控制。

检测电路包括两部分，第一部分温度检测，采用单总线数字温度传感器DS18B20测量温室环境温度。独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯,测量结果以9～12位数字量方式串行传送,测温范围－55℃～+125℃，固有测温误差0.5℃。第二部分湿度检测，采用单总线数字湿度传感器DHT11，传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接,拥有专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，单总线数字信号输出，测量范围20%RH～90%RH,分辨率1%RH；

人机交互电路包括三部分，第一部分按键电路如图3（a）所示，采用4路独立式按键模块，用于对系统温湿度上下限设置。电路中输入口并联一个电阻一个电容对信号滤波，硬件消除按键抖动，使系统更加稳定、灵敏。第二部分LED电路如图3（a）所示，采用一个红灯一个绿灯对系统工作状况进行指示，系统正常运行绿灯亮，反之红灯亮。第三部分LCD液晶显示电路如图3（b）所示，采用液晶LCD1602实时显示温室环境温湿度以及预设值。LCD显示定时关闭背光，使系统功耗更低；

控制电路包括两个部分，第一部分MCU控制核心电路如图4（a）所示，控制核心为STC89C52，最小系统包括复位电路，晶振电路。第二部分控制单元电路如图4（b）所示，采用三路带光耦隔离的继电器驱动电路，完成加热加湿通风系统的控制使控制。当检测到的温度低于预设温度时，加热系统启动，对温室环境升温；当检测到的湿度低于预设值，加湿系统启动，对温室环境增湿；当检测的温度或湿度高于预设值，通风系统启动，对温室降温或降湿。这种方法的控制系统更加稳定，响应更快速。

本发明一种小型温室大棚控制系统，其完全满足小型温室的实时性、多功能和多目标协调控制等要求，同时具有电路简单、实时性好、功能完善、可靠性高和抗干扰能力强等特点；其运算速度快、抗干扰能力、强简单实用、成本低，能够实时、准确的显示温室环境温湿度以及对温室温湿度控制。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种小型温室大棚控制系统，其特征在于：该基于STC89C52单片机核心的小型温室大棚控制系统包括控制电路、人机交互电路、检测电路、保护电路、执行模块和大棚，所述人机交互电路、检测电路、保护电路和执行模块均连接到控制电路，检测电路和执行模块均安装于大棚内，所述控制电路的以STC89C52单片机为MCU核心芯片。

2.根据权利要求1所述的一种小型温室大棚控制系统，其特征在于：所述人机交互电路包括LCD显示模块、按键模块和LED模块直接连接到控制电路。

3.根据权利要求1所述的一种小型温室大棚控制系统，其特征在于：所述检测电路包括温度检测电路、湿度检测电路连接到控制电路。

4.根据权利要求1所述的一种小型温室大棚控制系统，其特征在于：所述执行模块包括与执行电路连接的通风系统、加热系统和加湿系统，所述执行电路连接到控制电路。