CN105353786A - 一种农业大棚的co2浓度监控及自动调节系统 - Google Patents

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Abstract

一种农业大棚的CO2浓度监控及自动调节系统，所述系统包括CO2浓度传感器、CO2浓度信号处理单元、无线发送单元、无线接收单元、微处理器、继电器、CO2浓度调节设备和PC机，所述CO2浓度传感器、CO2浓度信号处理单元、无线发送单元依次电连接，所述无线接收单元、微处理器和PC机依次电连接，所述PC机安装有CO2浓度监控软件。本发明中CO2浓度传感器采集农业大棚内的CO2浓度输出到CO2浓度信号处理单元，CO2浓度信号处理单元对CO2浓度信号进行处理然后通过无线发送单元进行无线发送，无线接收单元接收CO2浓度信号，然后经微处理器处理并输出到PC机，PC机实现对农业大棚CO2浓度的实时监控，本发明实时性强、效率高，而且CO2浓度信号无线传输，无需进行繁杂的布线。

Description

一种农业大棚的CO2浓度监控及自动调节系统
技术领域
本发明涉及农业大棚的CO2浓度监控领域，更具体地，涉及一种农业大棚的CO2浓度监控及自动调节系统。
背景技术
CO2（二氧化碳）是绿色植物进行光合作用的原料之一，作物干重的95%来自光合作用。现代化农业大棚中，CO2浓度也就成为影响作物产量的重要因素。农业大棚栽培使作物长期处于相对密闭的场所中，棚内二氧化碳浓度一天内变化很大，日出前达到最大值1000～1200pp，日出后2.5～3小时降为100ppm左右，仅为大气浓度的30%左右，而且一直维持到午后2小时才开始回升，到下午4时左右恢复到大气水平，蔬菜需CO2浓度一般1000～1500ppm。一般情况下随着CO2浓度的提高，作物的光合作用也随之提高，但是当CO2浓度提高到某一临界值后则会出现光合作用下降的副作用，因此，对农业大棚的CO2浓度进行有效的监控，进而进行调节，是提高农业产品产量和质量的必要手段。
现有技术对农业大棚的CO2浓度进行监控，一般是农业生产人员通过CO2浓度检测仪测量大棚内的CO2浓度，从而进一步对农业大棚的CO2浓度进行调节。该方法CO2浓度监控的实时性差，需要耗费农业生产人员的大量精力，生产效率极低，一旦农业生产人员疏忽，很容易因CO2浓度过高或过影响植物的正常生长。
发明内容
本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种实时性强、效率高的农业大棚的CO2浓度监控及自动调节系统。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种农业大棚的CO2浓度监控及自动调节系统，所述系统包括CO2浓度传感器、CO2浓度信号处理单元、无线发送单元、无线接收单元、微处理器、继电器、CO2浓度调节设备和PC机，所述CO2浓度传感器、CO2浓度信号处理单元和无线发送单元依次电连接，所述无线接收单元、微处理器和PC机依次电连接，所述微处理器还电连接有多个继电器，每个继电器均电连接有CO2浓度调节设备，所述CO2浓度调节设备为带电子阀的CO2钢瓶，所述PC机安装有CO2浓度监控软件。
在一种优选的方案中，所述CO2浓度传感器内部设置有A/D转换模块，A/D转换模块输出数字CO2浓度信号到CO2浓度信号处理单元。
在一种优选的方案中，所述微处理器与PC机通过RS232接口连接。
在一种优选的方案中，所述CO2浓度信号处理单元采用STC12LE5408单片机。
在一种优选的方案中，所述无线发送单元和无线接收单元均采用nRF24L01无线收发器。
在一种优选的方案中，所述微处理器采用AT89S52单片机。
在一种优选的方案中，所述PC机通过CO2浓度监控软件的UI界面实时显示农业大棚的当前的CO2浓度。
在一种优选的方案中，所述PC机还电连接有报警单元，当CO2浓度高于预设的高浓度阈值或低于预设的低浓度阈值时，报警单元发出报警信号。
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：本发明农业大棚的CO2浓度监控及自动调节系统，CO2浓度传感器采集农业大棚内的CO2浓度输出到CO2浓度信号处理单元，CO2浓度信号处理单元对CO2浓度信号进行处理然后通过无线发送单元进行无线发送，无线接收单元接收CO2浓度信号，然后经微处理器处理并输出到PC机，PC机安装有CO2浓度监控软件，PC机实现对农业大棚CO2浓度的实时监控，本发明实时性强、效率高，而且CO2浓度信号无线传输，无需进行繁杂的布线。
本发明农业大棚的CO2浓度监控及自动调节系统，微处理器还依次电连接有继电器和CO2浓度调节设备，当CO2浓度高于预设的高浓度阈值或低于预设的低浓度阈值时，微处理器控制继电器动作，使CO2浓度调节设备的电子阀开启或关闭，从而调节CO2浓度，提高了农业生产的质量和效率。
附图说明
图1为本发明农业大棚的CO2浓度监控及自动调节系统的示意图。
图2为本发明CO2浓度传感器、CO2浓度信号处理单元和无线发送单元的电路连接图。
图3为本发明AT89S52单片机的最小系统。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；
对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
实施例1
如图1所示，一种农业大棚的CO2浓度监控及自动调节系统，所述系统包括CO2浓度传感器、CO2浓度信号处理单元、无线发送单元、无线接收单元、微处理器、继电器、CO2浓度调节设备和PC机，所述CO2浓度传感器、CO2浓度信号处理单元和无线发送单元依次电连接，所述无线接收单元、微处理器和PC机依次电连接，所述微处理器还电连接有多个继电器，每个继电器均电连接有CO2浓度调节设备，所述CO2浓度调节设备为带电子阀的CO2钢瓶，所述PC机安装有CO2浓度监控软件。
在具体实施过程中，所述CO2浓度传感器内部设置有A/D转换模块，A/D转换模块输出数字CO2浓度信号到CO2浓度信号处理单元。
在具体实施过程中，所述微处理器与PC机通过RS232接口连接，RS232接口实现微处理器与PC机的串口通信。
在具体实施过程中，所述CO2浓度传感器设置于农业大棚内，所述CO2浓度信号处理单元采用STC12LE5408单片机。
在具体实施过程中，如图2所示，所述无线发送单元和无线接收单元均采用nRF24L01无线收发器，在无线发送单元，nRF24L01无线收发器的CE，CSN，SCK，MOSI，MISO，IRQ引脚则接STC12LE5408的P1端口。
在具体实施过程中，所述微处理器采用AT89S52单片机，其最小系统如图3所示。
在具体实施过程中，所述PC机通过CO2浓度监控软件的UI界面实时显示农业大棚的当前的CO2浓度。
在具体实施过程中，所述PC机还电连接有报警单元，当CO2浓度高于预设的高浓度阈值或低于预设的低浓度阈值时，报警单元发出报警信号，报警信号以信号灯、声音或短信的形式发送。
本发明农业大棚的CO2浓度监控及自动调节系统，CO2浓度传感器采集农业大棚内的CO2浓度输出到CO2浓度信号处理单元，CO2浓度信号处理单元对CO2浓度信号进行处理然后通过无线发送单元进行无线发送，无线接收单元接收CO2浓度信号，然后经微处理器处理并输出到PC机，PC机安装有CO2浓度监控软件，PC机实现对农业大棚CO2浓度的实时监控，本发明实时性强、效率高，而且CO2浓度信号无线传输，无需进行繁杂的布线。
本发明农业大棚的CO2浓度监控及自动调节系统，微处理器还依次电连接有继电器和CO2浓度调节设备，当CO2浓度高于预设的高浓度阈值或低于预设的低浓度阈值时，微处理器控制继电器动作，使CO2浓度调节设备的电子阀开启或关闭，从而调节CO2浓度，提高了农业生产的质量和效率。
相同或相似的标号对应相同或相似的部件；
附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种农业大棚的CO2浓度监控及自动调节系统，其特征在于，所述系统包括CO2浓度传感器、CO2浓度信号处理单元、无线发送单元、无线接收单元、微处理器、继电器、CO2浓度调节设备和PC机，所述CO2浓度传感器、CO2浓度信号处理单元和无线发送单元依次电连接，所述无线接收单元、微处理器和PC机依次电连接，所述微处理器还电连接有多个继电器，每个继电器均电连接有CO2浓度调节设备，所述CO2浓度调节设备为带电子阀的CO2钢瓶，所述PC机安装有CO2浓度监控软件。
2.根据权利要求1所述的农业大棚的CO2浓度监控及自动调节系统，其特征在于，所述CO2浓度传感器内部设置有A/D转换模块，A/D转换模块输出数字CO2浓度信号到CO2浓度信号处理单元。
3.根据权利要求1所述的农业大棚的CO2浓度监控及自动调节系统，其特征在于，所述微处理器与PC机通过RS232接口连接。
4.根据权利要求1所述的农业大棚的CO2浓度监控及自动调节系统，其特征在于，所述CO2浓度信号处理单元采用STC12LE5408单片机。
5.根据权利要求1所述的农业大棚的CO2浓度监控及自动调节系统，其特征在于，所述无线发送单元和无线接收单元均采用nRF24L01无线收发器。
6.根据权利要求1所述的农业大棚的CO2浓度监控及自动调节系统，其特征在于，所述微处理器采用AT89S52单片机。
7.根据权利要求1所述的农业大棚的CO2浓度监控及自动调节系统，其特征在于，所述PC机通过CO2浓度监控软件的UI界面实时显示农业大棚的当前的CO2浓度。
8.根据权利要求1所述的农业大棚的CO2浓度监控系统，其特征在于，所述PC机还电连接有报警单元，当CO2浓度高于预设的高浓度阈值或低于预设的低浓度阈值时，报警单元发出报警信号。
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