CN206470627U - 一种智能温湿度控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能温湿度控制系统，包括电源处理电路、信号采集电路、信号处理电路、第一中央处理器、第二中央处理器、信号隔离电路、继电器驱动电路、继电器处理电路和显示电路，所述信号采集电路和所述信号处理电路连接，所述信号处理电路和所述第一中央处理器连接，所述第一中央处理器和所述第二中央处理器连接，所述第二中央处理器和所述信号隔离电路连接，所述信号隔离电路和所述继电器驱动电路连接，所述继电器驱动电路和所述继电器处理电路连接，所述第一中央处理器和所述显示电路连接。该智能温湿度控制系统，可以实现8路输出，并可以设置8段时间来控制开启与关闭，达到恒温恒湿控制。

Description

一种智能温湿度控制系统

技术领域

本实用新型涉及智能控制技术领域，具体为一种智能温湿度控制系统。

背景技术

截止到2013年，我国的温室、大棚面积世界第一，两者的总建筑面积高达200多万公顷，占世界温室面积的42.8％。

普通农户大多采用自建的简易拱棚进行作物生产，约占我国温室总量的60％以上。有的温室结构简单、设备简陋，均是靠农户自己去维护管理，这样就难以实现环境的综合调控，生产管理和运行水平比较低下。参考文献：[1]钟钢.国内外温室发展历程、现状及趋势[J].农业科技与装备，2013，09:68-69。

智能温湿度控制系统可以有效地减少生产成本，提高生产效率。同时根据数据可以看出我国的温室大棚生产大部分还处于比较简易的生产方式，而且大棚面积世界第一，通过智能温湿度控制系统的推广，可以大幅度的提升我国农业生产力。

然而，目前的智能温湿度控制系统还存在很多不足，控制效果不佳，因此，需要对其进行进一步的研究。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种智能温湿度控制系统，该系统可以实现8路输出，并可以设置8段时间来控制开启与关闭，达到恒温恒湿控制。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

一种智能温湿度控制系统，包括电源处理电路、信号采集电路、信号处理电路、第一中央处理器、第二中央处理器、信号隔离电路、继电器驱动电路、继电器处理电路和显示电路，所述电源处理电路用于提供电源，所述信号采集电路和所述信号处理电路连接，所述信号处理电路和所述第一中央处理器连接，所述第一中央处理器和所述第二中央处理器连接，所述第二中央处理器和所述信号隔离电路连接，所述信号隔离电路和所述继电器驱动电路连接，所述继电器驱动电路和所述继电器处理电路连接，所述第一中央处理器和所述显示电路连接，所述第一中央处理器连接有红外信号解码电路。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述信号采集电路采用温度传感器和数字温湿度传感器，所述温度传感器采用DS18B20，所述数字温湿度传感器采用DHT11。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述信号处理电路包括电阻R26、电阻R27、电容C5和电容C6，所述温度传感器DS18B20的引脚1接VCC，引脚2接电阻R26后接VCC，引脚3接地，引脚2输出信号为DQ信号；所述数字温湿度传感器DHT11的引脚1接VCC，引脚2接电阻R27后接VCC，引脚3接地，引脚2输出信号为DH信号。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述第一中央处理器采用单片机STC15F2K40S2，所述第二中央处理器采用单片机STC15F408AD，所述温度传感器DS18B20的DQ信号输入所述单片机STC15F2K40S2的P2.4口，所述数字温湿度传感器DHT11的DH信号接入所述单片机STC15F2K40S2的P2.5口。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述单片机STC15F2K40S2的RXD引脚与TXD引脚和所述单片机STC15F408AD的RXD引脚与TXD引脚对应连接。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述信号隔离电路包括8个输入输出隔离电路，所述输入输出隔离电路包括光电耦合器EL357N，所述单片机STC15F408AD的8个输出信号INPUT1、INPUT2、INPUT3、INPUT4、INPUT5、INPUT6、INPUT7和INPUT8分别接入8个输入输出隔离电路。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述继电器驱动电路包括继电器驱动芯片ULN2803，所述信号隔离电路的8个输出信号IN1、IN2、IN3、IN4、IN5、IN6、IN7和IN8接入继电器驱动芯片ULN2803的8个输入端。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述继电器处理电路包括8个继电器电路，所述继电器驱动芯片ULN2803的8个输出端分别接入8个继电器电路，控制继电器电路的开启或关闭。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述红外信号解码电路采用IRM1838。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述显示电路包括LED驱动芯片TM1616和LED驱动芯片TM1640，分别驱动各LED显示对应的状态，所述单片机STC15F408AD的TDIN信号接入LED驱动芯片TM1616，所述STC15F408AD的DIN信号接入LED驱动芯片TM1640。

本实用新型所达到的有益效果是：本实用新型提供的智能温湿度控制系统，可以实现8路输出，并可以设置8段时间来控制开启与关闭，达到恒温恒湿控制。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型中电源处理部分的电路结构示意图；

图2是本实用新型中信号处理部分的电路结构示意图；

图3是本实用新型中信号隔离部分的电路结构示意图；

图4是本实用新型中继电器处理部分的电路结构示意图；

图5是本实用新型中中央处理部分的电路结构示意图；

图6是本实用新型中显示部分的电路结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1-6所示，一种智能温湿度控制系统，包括电源处理电路、信号采集电路、信号处理电路、第一中央处理器、第二中央处理器、信号隔离电路、继电器驱动电路、继电器处理电路和显示电路，电源处理电路用于提供电源，信号采集电路和信号处理电路连接，信号处理电路和第一中央处理器连接，第一中央处理器和第二中央处理器连接，述第二中央处理器和信号隔离电路连接，信号隔离电路和继电器驱动电路连接，继电器驱动电路和继电器处理电路连接，第一中央处理器和所述显示电路连接，第一中央处理器连接有红外信号解码电路。

本实施例中，信号采集电路采用温度传感器和数字温湿度传感器，温度传感器采用DS18B20，数字温湿度传感器采用DHT11。

本实施例中，信号处理电路包括电阻R26、电阻R27、电容C5和电容C6，温度传感器DS18B20的引脚1接VCC，引脚2接电阻R26后接VCC，引脚3接地，引脚2输出信号为DQ信号；数字温湿度传感器DHT11的引脚1接VCC，引脚2接电阻R27后接VCC，引脚3接地，引脚2输出信号为DH信号。

本实施例中，第一中央处理器采用单片机STC15F2K40S2，第二中央处理器采用单片机STC15F408AD，温度传感器DS18B20的DQ信号输入单片机STC15F2K40S2的P2.4口，数字温湿度传感器DHT11的DH信号接入单片机STC15F2K40S2的P2.5口。

本实施例中，单片机STC15F2K40S2的RXD引脚与TXD引脚和单片机STC15F408AD的RXD引脚与TXD引脚对应连接，对应连接后进行通信。

本实施例中，信号隔离电路包括8个输入输出隔离电路，输入输出隔离电路包括光电耦合器EL357N，单片机STC15F408AD的8个输出信号INPUT1、INPUT2、INPUT3、INPUT4、INPUT5、INPUT6、INPUT7和INPUT8分别接入8个输入输出隔离电路。

本实施例中，所述继电器驱动电路包括继电器驱动芯片ULN2803，所述信号隔离电路的8个输出信号IN1、IN2、IN3、IN4、IN5、IN6、IN7和IN8接入继电器驱动芯片ULN2803的8个输入端。

本实施例中，继电器处理电路包括8个继电器电路，继电器驱动芯片ULN2803的8个输出端分别接入8个继电器电路，控制继电器电路的开启或关闭。

本实施例中，红外信号解码电路采用IRM1838。

本实施例中，显示电路包括LED驱动芯片TM1616和LED驱动芯片TM1640，分别驱动各LED显示对应的状态，单片机STC15F408AD的TDIN信号接入LED驱动芯片TM1616，STC15F408AD的DIN信号接入LED驱动芯片TM1640。

本实施例中，电源处理电路包括并联连接的电容C1和电容C2以及并联连接的电容C3和电容C4，电容C1和电容C3为有极性电容，电容C2和电容C4为无极性电容，电容C1和电容C2并联连接后的两输出端，一端为VDD端，另一端为接地端，电容C3和电容C4并联连接后的两输出端，一端为VCC端，另一端为接地端。

本实施例中，温度传感器采用DS18B20，数字温湿度传感器采用DHT11对温湿度进行实时采集，经过信号处理电路处理，进入单片机STC15F2K40S2的P2.4口和P2.5口，单片机STC15F2K40S2和单片机STC15F408AD之间进行数据通讯，控制单片机STC15F408AD的8个输出信号INPUT1、INPUT2、INPUT3、INPUT4、INPUT5、INPUT6、INPUT7和INPUT8，8个输出信号分别接入8个输入输出隔离电路，隔离处理后8个隔离输出信号IN1、IN2、IN3、IN4、IN5、IN6、IN7和IN8接入继电器驱动芯片ULN2803的8个输入端，继电器驱动芯片ULN2803的8个输出端分别接入8个继电器电路，控制继电器电路的开启或关闭，控制需要控制的仪器，红外遥感器遥感信号经过红外信号解码电路处理进入单片机，可以对数据进行设置，根据设置的时间及温湿度控制8路继电器的输出，可以实现8路输出并可以设置8段时间来控制开启与关闭，达到恒温恒湿控制。

本实用新型能够实现智能监测及控制环境温湿度变化，同时又能与多种设备相连接与控制，如：加温类设备、制冷类设备、加湿类设备、除湿类设备。实现多种设备相互独立控制，互不影响。此外使用者在系统中可以设置多个时间段，系统根据多个时间段的温湿度设置情况来调节与控制多个温湿度仪器，从而实现多时段、多线路的监测及控制环境温湿度变化。

应用时，系统中可加入WIFI模块，使的设备可以与移动端相连接，将监测数据上传到移动端，并且可以从移动端发送操作指令调节环境温湿度变化，让使用者在实际操作阶段更加方便，同时大大增加了使用者在操作温湿度智能系统时的使用范围，规避了遥控器控制的范围局限性缺点。让使用者不在局限于监测地点，可以在任意能连上互联网的地点对于场地进行温湿度环境监测与控制。

系统采用数字式温度传感器进行温度采集，数字式湿度传感器进行湿度采集，通过智能硬件中高精度、低温漂时钟芯片来作为系统的实时时间采集。通过高性能的MCU进行逻辑控制，根据设置的时间及温湿度控制8路继电器的输出。系统不但可以通过遥控机红外遥控设置系统内容，还可以通过手机APP遥控设置系统内容。

本实用新型提供的系统8路输出均可以设置8段时间段开启与关闭；系统1路温度、1路湿度输出根据设置的参数，可以自动开启与关闭，从而达到恒温、恒湿；系统可以通过手机APP进行远程设置各项参数，并且远程实现控制。

参数：

1、系统可实时显示当前环境温湿度值，湿度值显示范围：0～99％，显示精度1％；温度值显示范围：-20～99℃，显示精度0.1℃。

2、系统电源输入范围：AC 90～250V。

3、系统8路输出功率均为1KW。

4、系统红外遥控距离：<1米。

本实用新型通过显示电路，可以实时观察监测环境温湿度情况，避免人工测量温湿度的不精确性、不定期性、非实时性。

本实用新型通过遥控器或APP端的操作，可以对各时间段的环境温湿度的指标进行设置，解决人工定期调控设备的问题，简化操作过程。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能温湿度控制系统，其特征在于，包括电源处理电路、信号采集电路、信号处理电路、第一中央处理器、第二中央处理器、信号隔离电路、继电器驱动电路、继电器处理电路和显示电路，所述电源处理电路用于提供电源，所述信号采集电路和所述信号处理电路连接，所述信号处理电路和所述第一中央处理器连接，所述第一中央处理器和所述第二中央处理器连接，所述第二中央处理器和所述信号隔离电路连接，所述信号隔离电路和所述继电器驱动电路连接，所述继电器驱动电路和所述继电器处理电路连接，所述第一中央处理器和所述显示电路连接，所述第一中央处理器连接有红外信号解码电路。

2.如权利要求1所述的智能温湿度控制系统，其特征在于，所述信号采集电路采用温度传感器和数字温湿度传感器，所述温度传感器采用DS18B20，所述数字温湿度传感器采用DHT11。

3.如权利要求2所述的智能温湿度控制系统，其特征在于，所述信号处理电路包括电阻R26、电阻R27、电容C5和电容C6，所述温度传感器DS18B20的引脚1接VCC，引脚2接电阻R26后接VCC，引脚3接地，引脚2输出信号为DQ信号；所述数字温湿度传感器DHT11的引脚1接VCC，引脚2接电阻R27后接VCC，引脚3接地，引脚2输出信号为DH信号。

4.如权利要求3所述的智能温湿度控制系统，其特征在于，所述第一中央处理器采用单片机STC15F2K40S2，所述第二中央处理器采用单片机STC15F408AD，所述温度传感器DS18B20的DQ信号输入所述单片机STC15F2K40S2的P2.4口，所述数字温湿度传感器DHT11的DH信号接入所述单片机STC15F2K40S2的P2.5口。

5.如权利要求4所述的智能温湿度控制系统，其特征在于，所述单片机STC15F2K40S2的RXD引脚与TXD引脚和所述单片机STC15F408AD的RXD引脚与TXD引脚对应连接。

6.如权利要求5所述的智能温湿度控制系统，其特征在于，所述信号隔离电路包括8个输入输出隔离电路，所述输入输出隔离电路包括光电耦合器EL357N，所述单片机STC15F408AD的8个输出信号INPUT1、INPUT2、INPUT3、INPUT4、INPUT5、INPUT6、INPUT7和INPUT8分别接入8个输入输出隔离电路。

7.如权利要求6所述的智能温湿度控制系统，其特征在于，所述继电器驱动电路包括继电器驱动芯片ULN2803，所述信号隔离电路的8个输出信号IN1、IN2、IN3、IN4、IN5、IN6、IN7和IN8接入继电器驱动芯片ULN2803的8个输入端。

8.如权利要求7所述的智能温湿度控制系统，其特征在于，所述继电器处理电路包括8个继电器电路，所述继电器驱动芯片ULN2803的8个输出端分别接入8个继电器电路，控制继电器电路的开启或关闭。

9.如权利要求8所述的智能温湿度控制系统，其特征在于，所述红外信号解码电路采用IRM1838。

10.如权利要求9所述的智能温湿度控制系统，其特征在于，所述显示电路包括LED驱动芯片TM1616和LED驱动芯片TM1640，分别驱动各LED显示对应的状态，所述单片机STC15F408AD的TDIN信号接入LED驱动芯片TM1616，所述STC15F408AD的DIN信号接入LED驱动芯片TM1640。