CN106292450A - 一种基于传感器技术的综合环境控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于传感器技术的综合环境控制系统，包括显示模块、计时器、温度检测模块、湿度检测模块、单片机控制中心、计时器、控制模块和物联网无线终端。本发明环境监控装置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，同时使用物联网作为远程通讯模块，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，具体是一种基于传感器技术的综合环境控制系统。
背景技术
在某些工业领域中，对生产现场环境的要求较为严格，要对多种指标进行监控以确保生产的安全、经济、有效进行。在检测这些环境参数时往往需要很多设备独立使用，造成资源的浪费，而且传统的环境监控和调节装置大多需要人工操作，费时费力，不利于综合控制和远程操作。
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控制系统，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：
一种基于传感器技术的综合环境控制系统，包括显示模块、计时器、温度检测模块、湿度检测模块、单片机控制中心、计时器、控制模块和物联网无线终端；所述温度检测模块和湿度检测模块分别连接多路选择模块的输入端，多路选择模块的信号输出端连接单片机控制中心，所述单片机控制中心还分别连接物联网无线终端、输出模块、显示模块、语音播报模块、计时器和语音控制模块，控制模块分别连接继电器1、继电器2和继电器n；
所述温度检测电路包括电阻R1、电阻R2、瞬态电压抑制二极管D1和芯片IC1，电阻R1的一端连接电源VCC，电阻R1的另一端连接电阻R2和瞬态电压抑制二极管D1，瞬态电压抑制二极管D1的另一端连接电阻R4、电阻R5、电阻R13和电位器RP1的一个固定端并接地，电阻R2的另一端连接电阻R3、电阻R12和电位器RP1的另一个固定端，电阻R3的另一端连接电阻R11和电阻R5的另一端，电阻R12的另一端连接电阻R13，电阻R4的另一端连接电阻R11的另一端和芯片IC1的引脚1，电位器RP1的滑动端连接电阻R6和芯片IC1的引脚3，芯片IC1的引脚4连接电阻R6的另一端和电阻R7，电阻R7的另一端连接电阻R9、电容C1、二极管D2的阳极、二极管D3的阴极和芯片IC2的引脚3，二极管D2的阴极连接二极管D3的阳极、电容C1的另一端、电阻R8和芯片IC2的引脚1，电阻R8的另一端接地，电阻R9的另一端连接电阻R10、电容C2、电位器RP2的一个固定端和芯片IC2的引脚4，电阻R10的另一端连接电容C2的另一端并接地，电位器RP2的另一个固定端接地，电位器RP2的滑动端连接电压表P，电压表P的另一端接地，芯片IC1和芯片IC2的型号均为LM321。电阻R5为热敏电阻。
作为本发明的优选方案：所述湿度检测电路的检测元件为湿敏电容。
作为本发明的优选方案：所述多路选择模块选用双四通道多路模拟选择开关M74HC4052。
作为本发明的优选方案：所述单片机控制中心为SPCE061A型单片机。
作为本发明的优选方案：所述显示模块为7寸液晶触摸屏。
作为本发明的优选方案：所述物联网无线终端通过3G无线网络连接便携设备和监控中心。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明环境监控装置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，同时使用物联网作为远程通讯模块，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为环境控制系统的结构框图；
图2为温度检测模块的电路图。
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1-2，一种基于传感器技术的综合环境控制系统，包括显示模块、计时器、温度检测模块、湿度检测模块、单片机控制中心、计时器、控制模块和物联网无线终端；所述温度检测模块和湿度检测模块分别连接多路选择模块的输入端，多路选择模块的信号输出端连接单片机控制中心，所述单片机控制中心还分别连接物联网无线终端、输出模块、显示模块、语音播报模块、计时器和语音控制模块，控制模块分别连接继电器1、继电器2和继电器n；
所述温度检测电路包括电阻R1、电阻R2、瞬态电压抑制二极管D1和芯片IC1，电阻R1的一端连接电源VCC，电阻R1的另一端连接电阻R2和瞬态电压抑制二极管D1，瞬态电压抑制二极管D1的另一端连接电阻R4、电阻R5、电阻R13和电位器RP1的一个固定端并接地，电阻R2的另一端连接电阻R3、电阻R12和电位器RP1的另一个固定端，电阻R3的另一端连接电阻R11和电阻R5的另一端，电阻R12的另一端连接电阻R13，电阻R4的另一端连接电阻R11的另一端和芯片IC1的引脚1，电位器RP1的滑动端连接电阻R6和芯片IC1的引脚3，芯片IC1的引脚4连接电阻R6的另一端和电阻R7，电阻R7的另一端连接电阻R9、电容C1、二极管D2的阳极、二极管D3的阴极和芯片IC2的引脚3，二极管D2的阴极连接二极管D3的阳极、电容C1的另一端、电阻R8和芯片IC2的引脚1，电阻R8的另一端接地，电阻R9的另一端连接电阻R10、电容C2、电位器RP2的一个固定端和芯片IC2的引脚4，电阻R10的另一端连接电容C2的另一端并接地，电位器RP2的另一个固定端接地，电位器RP2的滑动端连接电压表P，电压表P的另一端接地，芯片IC1和芯片IC2的型号均为LM321。电阻R5为热敏电阻。
湿度检测电路的检测元件为湿敏电容。多路选择模块选用双四通道多路模拟选择开关M74HC4052。单片机控制中心为SPCE061A型单片机。显示模块为7寸液晶触摸屏。物联网无线终端通过3G无线网络连接便携设备和监控中心。
本发明的工作原理是：控制系统采用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为温度检测电路的电路图，电路中的电阻R3、电阻R5、电阻R12、电阻R11和电阻R13组成非平衡电桥，由于热敏电阻R5受温度的影响而改变阻值，从而影响整个非平衡电桥的阻值，进而影响芯片IC1的1脚输入电压值，由于芯片IC1的3脚电压恒定，因此其输出端4脚电压和输入端1脚电压呈线性比例关系，即和电阻R5和阻值呈线性比例关系，芯片IC1和芯片IC2组成两级放大电路将电压信号进行放大，最终通过IC2的信号输出端输出信号OUT。控制系统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，由于单片机一次只能对一个数据进行转换，并且各种测量值的转换参数不同，所以用选择开关来选择所要测量的参数。在这里，选用双四通道多路模拟选择开关M74HC4052。它包括8 个双向的数字控制模拟开关，内置有一个变速杆来允许模拟信号的电压范围在±6 V之间，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，系统使用的显示模块内部的显示屏为GXM12232L点阵图形式液晶模块，触摸键盘为矩阵键盘，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。
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 (6)
1.一种基于传感器技术的综合环境控制系统，包括显示模块、计时器、温度检测模块、湿度检测模块、单片机控制中心、计时器、控制模块和物联网无线终端；其特征在于，所述温度检测模块和湿度检测模块分别连接多路选择模块的输入端，多路选择模块的信号输出端连接单片机控制中心，所述单片机控制中心还分别连接物联网无线终端、输出模块、显示模块、语音播报模块、计时器和语音控制模块，控制模块分别连接继电器1、继电器2和继电器n；
所述温度检测电路包括电阻R1、电阻R2、瞬态电压抑制二极管D1和芯片IC1，电阻R1的一端连接电源VCC，电阻R1的另一端连接电阻R2和瞬态电压抑制二极管D1，瞬态电压抑制二极管D1的另一端连接电阻R4、电阻R5、电阻R13和电位器RP1的一个固定端并接地，电阻R2的另一端连接电阻R3、电阻R12和电位器RP1的另一个固定端，电阻R3的另一端连接电阻R11和电阻R5的另一端，电阻R12的另一端连接电阻R13，电阻R4的另一端连接电阻R11的另一端和芯片IC1的引脚1，电位器RP1的滑动端连接电阻R6和芯片IC1的引脚3，芯片IC1的引脚4连接电阻R6的另一端和电阻R7，电阻R7的另一端连接电阻R9、电容C1、二极管D2的阳极、二极管D3的阴极和芯片IC2的引脚3，二极管D2的阴极连接二极管D3的阳极、电容C1的另一端、电阻R8和芯片IC2的引脚1，电阻R8的另一端接地，电阻R9的另一端连接电阻R10、电容C2、电位器RP2的一个固定端和芯片IC2的引脚4，电阻R10的另一端连接电容C2的另一端并接地，电位器RP2的另一个固定端接地，电位器RP2的滑动端连接电压表P，电压表P的另一端接地，芯片IC1和芯片IC2的型号均为LM321；
电阻R5为热敏电阻。
2.根据权利要求1所述的一种基于传感器技术的综合环境控制系统，其特征在于，所述湿度检测电路的检测元件为湿敏电容。
3.根据权利要求1所述的一种基于传感器技术的综合环境控制系统，其特征在于，所述多路选择模块选用双四通道多路模拟选择开关M74HC4052。
4.根据权利要求1所述的一种基于传感器技术的综合环境控制系统，其特征在于，所述单片机控制中心为SPCE061A型单片机。
5.根据权利要求1所述的一种基于传感器技术的综合环境控制系统，其特征在于，所述显示模块为7寸液晶触摸屏。
6.根据权利要求1所述的一种基于传感器技术的综合环境控制系统，其特征在于，所述物联网无线终端通过3G无线网络连接便携设备和监控中心。
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