CN204595660U - 一种育苗室温湿度无线控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种育苗室温湿度无线控制系统，包括本地控制端和远程控制端，本地控制端包括本地单片机、温湿度传感器和驱动单元，温湿度传感器的输出端与单片机的输入端连接，用于将采集到的温度信号发送至本地单片机，本地单片机的输出端控制连接驱动单元，远程控制端包括通信连接的上位机和远程单片机，远程单片机通过无线模块与本地单片机通信连接，用于接收本地单片机采集到温湿度信息并上传至上位机，当温湿度数值不在设定的范围中时，上位机发送控制指令至远程单片机，远程单片机通过无线模块将控制指令发送给本地单片机，本地单片机根据接收到的指令信息控制驱动单元，使育苗室中的温湿度恢复到正常范围中，实现育苗室温湿度的自动控制。

Description

一种育苗室温湿度无线控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种育苗室温湿度无线控制系统，属于无线控制技术领域。

背景技术

幼苗的成长状况直接关系到植株的成长，为了保证农作物植株的健康成长，人们经常采用育苗室对细小的幼苗进行保护和培育，育苗室的温湿度参数是影响幼苗生长的主要因素，希望将其保持在恒温和恒湿度条件下，需要对育苗室内的温湿度进行控制。之前需要依靠人工定时去查看、测量育苗室内的温度、湿度参数控制加热、制冷、加湿和抽湿设备的开启和关闭，浪费了大量的人力，也不能做到及时地调节育苗室内的温湿度。

随着微型计算机和传感器技术的迅速发展，自动检测领域发生了巨大变化，育苗温室的温湿度自动检测控制方面的研究有了明显的进展。我国近年来引进了多达16个国家和地区的育苗温室环境控制系统，对吸收国外先进经验、推动育苗温湿度自动检测产生了积极的作用，但多因能耗大，造价高，品种未能配套，未能达到很好的效果。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种育苗室温湿度无线控制系统，以实现对育苗室温湿度的自动控制。

本实用新型为解决上述技术问题而提供一种育苗室温湿度无线控制系统，该控制系统包括本地控制端和远程控制端，所述本地控制端包括本地单片机、第一无线模块、温湿度传感器和驱动单元，温湿度传感器的输出端与单片机的输入端连接，用于将采集到的温度信号发送至本地单片机，本地单片机的输出端控制连接驱动单元，所述远程控制端包括第二无线模块、上位机和远程单片机，所述远程单片机通过第一无线模块和第二无线模块与本地单片机通信连接，用于接收本地单片机采集到温湿度信息并上传至上位机，同时接收上位机的指令信息并将其发送给本地单片机，本地单片机根据接收到的指令信息控制驱动单元。

所述远程控制端还包括GSM模块，远程单片机用于通过GSM模块与用户移动终端连接，用于将远程单片机接收到的温湿度信息传输给移动终端，同时接收来自移动终端的指令信息并将其传输给本地单片机，实现手动控制。

所述单片机的输出端还连接有显示器，用于显示所采集的温湿度信息。

所述的驱动单元包括用于与加热器、降温风机、加减湿器和左右卷机对应连接的继电器，所述本地单片机控制连接所述继电器。

所述远程单片机和上位机之间通过RS232连接。

所述第一无线模块和第二无线模块采用Zigbee技术实现通信。

所述的第一无线模块和第二无线模块均选用CC2430无线模块。

所述GSM模块选用SIM900A模块。

所述的温湿度传感器选用SHT11，所述显示器选用12864型号的液晶显示屏。

本实用新型的有益效果是:本实用新型的育苗室温湿度无线控制系统包括本地控制端和远程控制端，本地控制端包括本地单片机、第一无线模块、温湿度传感器和驱动单元，温湿度传感器的输出端与单片机的输入端连接，用于将采集到的温度信号发送至本地单片机，本地单片机的输出端控制连接驱动单元，远程控制端包括第二无线模块、上位机和远程单片机，远程单片机通过两个无线模块与本地单片机通信连接，用于接收本地单片机采集到温湿度信息并上传至上位机，当温湿度数值不在设定的范围中时，上位机发送控制指令至远程单片机，远程单片机通过无线模块将控制指令发送给本地单片机，本地单片机根据接收到的指令信息控制驱动单元，使育苗室中的温湿度恢复到正常范围中，实现育苗室温湿度的自动控制。

为方便用户管理，远程控制端还设置有用于连接移动终端的GSM模块，通过GSM模块实现移动终端与远程单片机的通信，不仅可以时时监视着温湿度状态，而且当出现紧急情况(温湿度严重偏离预设定的范围)，移动终端通过GSM模块发送指令至本地单片机，实现对育苗室温湿度的手动控制，使温湿度恢复到正常范围中，以提高对育苗室温湿度的控制能力。

附图说明

图1是本实用新型实施例一中育苗室温湿度无线控制系统的结构框图；

图2是本实用新型实施例二中育苗室温湿度无线控制系统的结构框图；

图3是本实用新型育苗室温湿度无线控制系统部分芯片原理图；

图4是本实用新型实施例二中育苗室温湿度无线控制系统工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步的说明

实施例一

本实用新型的育苗室温湿度无线控制系统如图1所示，包括本地控制端和远程控制端，其中本地控制端包括本地单片机、第一无线模块、温湿度传感器和驱动单元，温湿度传感器的输出端与本地单片机的输入端连接，用于将采集到的温度信号发送至本地单片机，本地单片机的输出端控制连接驱动单元，远程控制端包括第二无线模块、上位机和远程单片机，远程单片机通过第一无线模块和第二无线模块与本地单片机通信连接，用于接收本地单片机采集到温湿度信息并上传至上位机，上位机通过内设的LABVIEW软件时刻监视着育苗室的温湿度，当温湿度数值不在设定的范围中时，上位机发送控制指令至远程单片机，远程单片机通过两个无线模块将控制指令发送给本地单片机，本地单片机根据接收到的指令信息控制驱动单元，使育苗室中的温湿度恢复到正常范围中，实现育苗室温湿度的自动控制。这里的驱动单元包括分别用于驱动连接加热器、降温风机、加湿器、减湿器、左卷机和右卷机的继电器，本地单片机根据接收到的控制指令控制相应继电器的断开和闭合，实现各调节设备的关闭和开启，从而实现对育苗室温湿度的调节控制。

为了实时显示育苗室的温湿度情况，本地单片机上还连接有显示器，本实施例中的显示器选用12864型液晶屏，显示的内容有系统运行状态(手动/自动),加热器运行状态、降温风机运行状态、左右卷机运行状态及时间。

其中上位机和远程单片机之间通过RS232连接，单片机选用STC公司的89系列单片机，上位机也就是装上LABVIEW软件的普通PC。第一无线模块和第二无线模块的通信协议一致，本实施例中均采用Zigbee技术，无线模块包括由编码单元和发射单元组成的发射部分以及由接收单元和译码单元组成的接收部分，本实施例中的无线模块选用CC2430无线模块，具有高性能和低功耗的8051微控制器核，集成符合IEEE802.15.4标准的2.4GHz的RF无线电收发机，优良的无线接收灵敏度和强大的抗干扰性，集成了14位ADC(A/D转换器)，使得该模块能更好的配合使用单片机。温湿度传感器选用SHT11，将温湿度传感器、信号放大电路、A/D转换、I2C总线接口全部集成于一个芯片(CMOSensTM技术)，具有全校准相对湿度及温度、分辨率高、体积小、低功耗等优点

该系统的工作原理如下：温湿度传感器实时采集育苗温室的温湿度信息，并将传输给本地单片机，本地单片机读取该信息，经过处理后有两种传输路径；一种是把信息传送给液晶屏，该液晶屏选用12864，显示的内容有系统运行状态(手动/自动),加热器运行状态、降温风机运行状态、左右卷机运行状态及时间；另一种是把温湿度信息通过第一无线模块发送给远程控制端的第二无线模块，当远程控制端的第二无线模块接收到温湿度信息后便会上传给远程单片机，远程单片机会立即进行处理，并将信息上传给上位机，由上位机的LABVIEW软件时时监视着温湿度信息，其中监视软件已经预设定好的上限及下限值，只要温湿度值在正常范围内，上位机就不会发送任何指令，只起到监视的作用；若温湿度数值偏离正常范围，那么上位机就会根据已设定好的程序发送相应指令给远程单片机，远程单片机通过第一和第二无线模块把指令信息发送给本地单片机，本地单片机接收到信息后执行指令控制相应继电器的断开和闭合，实现各调节设备的关闭和开启，使育苗室的温湿度控制在正常范围内。

实施例2

本实施例是在实施例1基础上的进一步改进，实施例一中是本地单片机将采集到的温湿度信息传输给上位机，由上位机利用其内部的监视软件监视育苗室的温湿度，发送相应指令给本地单片机，实现育苗室温湿度的自动控制。为了方便用户可以方便的远程监控育苗温室的情况，本实施例在远程控制端增设有GSM模块，如图2所示，远程单片机可通过GSM模块与用户移动终端通信连接，通过GSM模块把温湿度信息发给用户移动终端设备上，这样用户可以很方便的远程监控育苗温室的情况，当温湿度数值严重偏离预设定的范围时，用户可以通过发送指令，把系统由自动切换到手动情况，由用户自己来控制，发送强制指令给远程单片机，远程单片机再通过无线模块把强制指令发送到本地控制端的本地单片机，通过本地单片机控制相应驱动单元，使育苗室中的温湿度恢复到正常范围中。

为了实时显示育苗室的温湿度情况，本地单片机上还连接有显示器，本实施例中的显示器选用12864型液晶屏，显示的内容有系统运行状态(手动/自动),加热器运行状态、降温风机运行状态、左右卷机运行状态及时间。GSM模块可选用比较好用的SIM900A模块。

该系统的具体工作流程如图4所示，具体过程如下：

首先用初始化程序对远程单片机，上位机内部所存储的信息进行清零，使远程单片机，上位机内部参数处于默认状态，一切准备就绪。当温湿度传感器接收到来自育苗温室的温湿度信息时，本地单片机便会读取该信息，经过处理后有两种传输路径。

一种是把信息传送给液晶屏，该液晶屏选用12864，显示的内容有系统运行状态(手动/自动),加热器运行状态、降温风机运行状态、左右卷机运行状态及时间。

另一种是把信息通过第一无线模块发送给远程控制端的第二无线模块，当远程控制端的第二无线模块接收到信息后便会上传给远程单片机，远程单片机会立即进行处理，处理过后有两种传输路径；一种是把信息上传给上位机，由上位机的LABVIEW软件时时监视着温湿度信息，其中监视软件已经预设定好的上限及下限值，只要温湿度值在正常范围内，上位机就不会发送任何指令，只起到监视的作用；若温湿度数值偏离正常范围，那么上位机就会根据已设定好的程序发送相应指令给远程单片机，远程单片机通过第一和第二无线模块把指令信息发送给本地单片机，本地单片机接收到信息后执行指令驱动电机运行；另一种是远程单片机通过GSM模块把温湿度信息发给用户的移动终端设备上，用户可以很方便的远程监控育苗温室的情况，当温湿度数值严重偏离预设定的范围时，用户可以通过发送指令，把系统由自动切换到手动情况，由用户自己来控制，发送强制指令给远程单片机，远程单片机再通过无线发送模块把强制指令发送给本地单片机，本地单片机根据指令来迅速作出反应—驱动相应电机，使温湿度恢复到正常范围中，液晶屏也会时时更新温湿度信息，便于确认上位机的温湿度信息是否与液晶屏上的一致。

Claims (9)

1.一种育苗室温湿度无线控制系统，其特征在于，该控制系统包括本地控制端和远程控制端，所述本地控制端包括本地单片机、第一无线模块、温湿度传感器和驱动单元，温湿度传感器的输出端与单片机的输入端连接，用于将采集到的温度信号发送至本地单片机，本地单片机的输出端控制连接驱动单元，所述远程控制端包括第二无线模块、上位机和远程单片机，所述远程单片机通过第一无线模块和第二无线模块与本地单片机通信连接，用于接收本地单片机采集到温湿度信息并上传至上位机，同时接收上位机的指令信息并将其发送给本地单片机，本地单片机根据接收到的指令信息控制驱动单元。

2.根据权利要求1所述的育苗室温湿度无线控制系统，其特征在于，所述远程控制端还包括GSM模块，远程单片机用于通过GSM模块与用户移动终端连接，用于将远程单片机接收到的温湿度信息传输给移动终端，同时接收来自移动终端的指令信息并将其传输给本地单片机，实现手动控制。

3.根据权利要求1或2所述的育苗室温湿度无线控制系统，其特征在于，所述单片机的输出端还连接有显示器，用于显示所采集的温湿度信息。

4.根据权利要求3所述的育苗室温湿度无线控制系统，其特征在于，所述的驱动单元包括用于与加热器、降温风机、加减湿器和左右卷机对应连接的继电器，所述本地单片机控制连接所述继电器。

5.根据权利要求4所述的育苗室温湿度无线控制系统，其特征在于，所述远程单片机和上位机之间通过RS232连接。

6.根据权利要求3所述的育苗室温湿度无线控制系统，其特征在于，所述第一无线模块和第二无线模块采用Zigbee技术实现通信。

7.根据权利要求3述的育苗室温湿度无线控制系统，其特征在于，所述的第一无线模块和第二无线模块均选用CC2430无线模块。

8.根据权利要求2所述的育苗室温湿度无线控制系统，其特征在于，所述GSM模块选用SIM900A模块。

9.根据权利要求3所述的育苗室温湿度无线控制系统，其特征在于，所述的温湿度传感器选用SHT11，所述显示器选用12864型号的液晶显示屏。