CN106094548A - 一种基于新能源的家庭智能化控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于新能源的家庭智能化控制系统，包括测温模块、湿度传感器、液晶显示器、键盘、语音电路、计时电路、加湿器开关、加热器开关、制冷器开关、路由器、光伏供电模块、存储器和控制中心。本发明基于新能源的家庭智能化控制系统以单片机为核心对多种环境参数进行监测，可以分别通过传感器采集温度、湿度等环境参数进行显示和语音播报，如果超出限定范围可以报警，并且电路使用小体积的太阳板节省直流升压芯片功能，既节能环保，又减小了电源的体积，同时使用手机结合互联网络实现了远程监控，因此具有功能多样、远程监控、使用方便的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种控制系统，具体是一种基于新能源的家庭智能化控制系统。
背景技术
利用温室栽培植物已逐渐成为现代农业的重点项目，尤以温室的自动化系统控制技术更甚。另外，更倾向于采用无需仰赖土壤的水耕栽培法，也仰赖自动化系统控制。更者，大面积耕作环境，同样对自动化系统控制技术有其需求。目前的温室栽培自动化控制系统大都采用感测装置搭配控制器，并于控制器内预先设定多组控制模块。举例而言，设定固定时段以作动温室内的设备，例如洒水或照光等。或者，预设温室内的温度及湿度，通过感测装置来感测环境变化，并借以驱动控制器内的模块运作，使温室内维持特定的温度及湿度。这些方法都需要人工操作，使用很不方便。
发明内容
本发明的目的在于提供一种使用物联网作为通讯控制的环境监测仪，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于新能源的家庭智能化控制系统，包括测温模块、湿度传感器、液晶显示器、键盘、语音电路、计时电路、加湿器开关、加热器开关、制冷器开关、路由器、光伏供电模块、存储器和控制中心；所述测温模块的信号输出端连接控制中心，控制中心还分别连接测温模块、湿度传感器、液晶显示器、键盘、语音电路、计时电路、加湿器开关、加热器开关、制冷器开关、路由器、光伏供电模块和存储器；
所述测温模块包括热敏电阻RS、电阻R1、电位器RP1和芯片IC1，热敏电阻RS的一端连接电阻R1、电阻R2和电源VCC，热敏电阻RS的另一端接地，电阻R1的另一端连接电阻R4、电阻R3和芯片IC1的引脚3，电阻R2的另一端连接电位器RP1的固定端，电位器RP1的另一个固定端连接电阻R5，电阻R5的另一端接地，芯片IC1的引脚1连接电位器RP1的滑动端，芯片IC1的引脚4连接电阻R3的另一端和电阻R4，电阻R4的另一端连接电阻R6和芯片IC2的引脚3，芯片IC2的引脚1接地，芯片IC2的引脚4连接电阻值R6的另一端并输出信号OUT；
所述光伏供电模块包括太阳能板T、芯片IC1、蓄电池E和电感L1，所述二极管D1的阳极连接太阳能板T，二极管D1的阴极连接电感L1和蓄电池E的正极，电感L1的另一端连接二极管D2的阳极和芯片IC1的引脚2，二极管D2的阴极连接芯片IC1的引脚3、电容C3和输出电压U1，芯片IC1的型号为SL8203。
作为本发明的优选方案：所述控制中心的核心元件为SPCE061A型单片机。
作为本发明的优选方案：所述路由器还通过无线网络连接手机。
作为本发明的优选方案：所述键盘为4*4矩阵键盘。
作为本发明的优选方案：所述加湿器开关、加热器开关和制冷器开关均为继电器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明基于新能源的家庭智能化控制系统以单片机为核心对多种环境参数进行监测，可以分别通过传感器采集温度、湿度等环境参数进行显示和语音播报，如果超出限定范围可以报警，并且电路使用小体积的太阳板节省直流升压芯片功能，既节能环保，又减小了电源的体积，同时使用手机结合互联网络实现了远程监控，因此具有功能多样、远程监控、使用方便的优点。
附图说明
图1为环境监测仪的结构框图；
图2为测温模块的电路图；
图3为光伏供电模块的电路图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，一种基于新能源的家庭智能化控制系统，包括测温模块、湿度传感器、液晶显示器、键盘、语音电路、计时电路、加湿器开关、加热器开关、制冷器开关、路由器、光伏供电模块、存储器和控制中心；所述测温模块的信号输出端连接控制中心，控制中心还分别连接测温模块、湿度传感器、液晶显示器、键盘、语音电路、计时电路、加湿器开关、加热器开关、制冷器开关、路由器、光伏供电模块和存储器；
所述测温模块包括热敏电阻RS、电阻R1、电位器RP1和芯片IC1，热敏电阻RS的一端连接电阻R1、电阻R2和电源VCC，热敏电阻RS的另一端接地，电阻R1的另一端连接电阻R4、电阻R3和芯片IC1的引脚3，电阻R2的另一端连接电位器RP1的固定端，电位器RP1的另一个固定端连接电阻R5，电阻R5的另一端接地，芯片IC1的引脚1连接电位器RP1的滑动端，芯片IC1的引脚4连接电阻R3的另一端和电阻R4，电阻R4的另一端连接电阻R6和芯片IC2的引脚3，芯片IC2的引脚1接地，芯片IC2的引脚4连接电阻值R6的另一端并输出信号OUT；
所述光伏供电模块包括太阳能板T、芯片IC1、蓄电池E和电感L1，所述二极管D1的阳极连接太阳能板T，二极管D1的阴极连接电感L1和蓄电池E的正极，电感L1的另一端连接二极管D2的阳极和芯片IC1的引脚2，二极管D2的阴极连接芯片IC1的引脚3、电容C3和输出电压U1，芯片IC1的型号为SL8203。
控制中心的核心元件为SPCE061A型单片机。路由器还通过无线网络连接手机。键盘为4*4矩阵键盘。所述加湿器开关、加热器开关和制冷器开关均为继电器。
本发明的工作原理是：图3为本设计的新能源供电电路，太阳能板T完成光电转换并将电能通过二极管D1后储存在蓄电池E中，由于本电路为了减小体积，采用的是3V小体积太阳能板，因此电路中的电感L1、电容C3、二极管D2和芯片IC1构成DC-DC升压电路，用于将太阳能板或蓄电池输出的低电压输出的低电压升高到足以驱动负载单片机工作的直流电压U1，系统采用SPCE061A单片机作为主控芯片，SPCE061A是一种高性能、低功耗、带32K闪存( FLASH )的16位单片微型计算机芯片,采用CMOS制造工艺，同时增加了软件激发的弱振方式、空闲方式和掉电方式，极大地降低了功耗，该处理器工作电压范围大，能在低电压供电时正常工作，且能用电池供电。这对于其在便携仪器领域中的应用具有特殊的意义。SPCE061A可靠性高、速度快、系统掉电后数据不会丢失，较高的处理速度使其能够非常容易、快速地处理复杂的数字信号。图2中，热敏电阻RS采集温度信号，通过运放IC1得到反应温度大小的电压值，再通过运放IC2调整放大比例，得到满足一定灵敏度要求的电压值来表征当前环境温度，电路中用电位器RP1对IC2的增益进行调整。监测仪通过传感器及接口电路对数据进行采集、转换后得到一个模拟电量送到单片机进行A/D转换，控制电路采用82C55A对CPU端口进行扩展，经光电隔离、驱动放大后对继电器的分、合进行控制，其中驱动放大采用MC1416B，它是由7个NPN达林顿管并排组成，具有较大的驱动能力，系统中继电器1-继电器n主要是控制一些启停和提示信号，系统使用的显示屏及矩阵键盘内部的显示屏为GXM12232L点阵图形式液晶模块，可以图形、字符以及二者合成的方式进行显示，还可以实现字符方式下的特征显示和屏拷贝操作，该系统可以显示当前数据和参数。触摸键盘有4个按键，可以完成人工设定或功能切换等操作，CPU可根据当前LCD上显示或语音播报的参数对操作进行控制。系统使用物联网无线终端作为远程通讯装置，能够通过3G无线网络实现环境监控装置和使用者手机、监控中心的远程数据传输，实现了远程控制和监控功能。
系统以单片机为核心对多种环境参数进行监测，可以分别通过传感器采集温度、湿度等环境参数进行显示和语音播报，如果超出限定范围可以报警，并且电路使用小体积的太阳板节省直流升压芯片功能，既节能环保，又减小了电源的体积，同时使用手机结合互联网络实现了远程监控，因此具有功能多样、远程监控、使用方便的优点。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (5)
1.一种基于新能源的家庭智能化控制系统，包括测温模块、湿度传感器、液晶显示器、键盘、语音电路、计时电路、加湿器开关、加热器开关、制冷器开关、路由器、光伏供电模块、存储器和控制中心；其特征在于，所述测温模块的信号输出端连接控制中心，控制中心还分别连接测温模块、湿度传感器、液晶显示器、键盘、语音电路、计时电路、加湿器开关、加热器开关、制冷器开关、路由器、光伏供电模块和存储器；
所述测温模块包括热敏电阻RS、电阻R1、电位器RP1和芯片IC1，热敏电阻RS的一端连接电阻R1、电阻R2和电源VCC，热敏电阻RS的另一端接地，电阻R1的另一端连接电阻R4、电阻R3和芯片IC1的引脚3，电阻R2的另一端连接电位器RP1的固定端，电位器RP1的另一个固定端连接电阻R5，电阻R5的另一端接地，芯片IC1的引脚1连接电位器RP1的滑动端，芯片IC1的引脚4连接电阻R3的另一端和电阻R4，电阻R4的另一端连接电阻R6和芯片IC2的引脚3，芯片IC2的引脚1接地，芯片IC2的引脚4连接电阻值R6的另一端并输出信号OUT；
所述光伏供电模块包括太阳能板T、芯片IC1、蓄电池E和电感L1，所述二极管D1的阳极连接太阳能板T，二极管D1的阴极连接电感L1和蓄电池E的正极，电感L1的另一端连接二极管D2的阳极和芯片IC1的引脚2，二极管D2的阴极连接芯片IC1的引脚3、电容C3和输出电压U1，芯片IC1的型号为SL8203。
2.根据权利要求1所述的一种基于新能源的家庭智能化控制系统，其特征在于，所述控制中心的核心元件为SPCE061A型单片机。
3.根据权利要求1所述的一种基于新能源的家庭智能化控制系统，其特征在于，所述路由器还通过无线网络连接手机。
4.根据权利要求1所述的一种基于新能源的家庭智能化控制系统，其特征在于，所述键盘为4*4矩阵键盘。
5.根据权利要求1所述的一种基于新能源的家庭智能化控制系统，其特征在于，所述加湿器开关、加热器开关和制冷器开关均为继电器。
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