本發(fā)明涉及一種農(nóng)業(yè)大棚環(huán)境檢測系統(tǒng)，特別是涉及一種嵌入式智能大棚環(huán)境檢測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、我國東北黑土是我國最重要的商品糧基地，玉米、水稻、大豆年產(chǎn)量在全國占有很高比重，糧食調(diào)出量占全國的三分之一。但因長期過度開發(fā)利用、氣候變化等多種因素的影響，東北黑土地出現(xiàn)了不同程度退化問題，直接影響到區(qū)域糧食產(chǎn)量的穩(wěn)定。

2、因此，有效的利用土地資源，把農(nóng)業(yè)大棚經(jīng)營管理好，是非常必要的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種嵌入式智能大棚環(huán)境檢測系統(tǒng)，本發(fā)明為一種基于物聯(lián)網(wǎng)模型架構(gòu)與目標(biāo)檢測技術(shù)交叉融合實(shí)現(xiàn)大棚里面環(huán)境監(jiān)測管理的系統(tǒng)，在生態(tài)大棚內(nèi)空氣環(huán)境監(jiān)測與土壤環(huán)境的監(jiān)測管理上，進(jìn)行科學(xué)化管理，使之實(shí)現(xiàn)土地的充分利用。

2、本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

3、一種嵌入式智能大棚環(huán)境檢測系統(tǒng)，所述系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)4層模型架構(gòu)與目標(biāo)檢測技術(shù)交叉融合實(shí)現(xiàn)對大棚內(nèi)環(huán)境監(jiān)測和環(huán)境參數(shù)管理；該系統(tǒng)包括核心控制器stm32f103系列單片機(jī)、溫濕度檢測模塊、光照度檢測模塊、co2檢測模塊、土壤氮磷鉀參數(shù)測量傳感器模塊、聲光報(bào)警電路、rs485通信協(xié)議、oled顯示模塊、無線通訊模塊，其中：

4、土壤氮磷鉀參數(shù)測量模塊，對大棚內(nèi)土壤各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)測量；

5、溫濕度檢測模塊，實(shí)時(shí)采集大棚溫度、濕度信息，并將轉(zhuǎn)換過后的數(shù)字量信息輸出；

6、光照度檢測模塊，實(shí)時(shí)采集大棚光線強(qiáng)度信息，并將模擬量信息輸出；

7、空氣質(zhì)量檢測模塊，實(shí)時(shí)采集教室內(nèi)co2濃度信息，并將轉(zhuǎn)換過后的數(shù)字量信息輸出；

8、oled顯示模塊，就地顯示大棚環(huán)境溫濕度和空氣質(zhì)量信息，以及時(shí)間日期；

9、無線通訊模塊，將a/d轉(zhuǎn)換過后的教室環(huán)境信息上傳到巴法云平臺，并將來自巴法云平臺的控制指令下發(fā)到stm32主控制器；

10、主控制器接收到巴法云信息、以及各環(huán)境信息檢測模塊將環(huán)境參數(shù)轉(zhuǎn)換過后的數(shù)字量信息，將環(huán)境信息顯示在外接的手機(jī)液晶屏上，根據(jù)閾值比較和條件判斷大棚里面的生態(tài)指標(biāo)達(dá)到報(bào)警目的；同時(shí)將需要在手機(jī)app顯示的數(shù)據(jù)通過esp8266?wifi模塊上傳到巴法云平臺，并接收來自巴法云平臺的控制命令。

11、所述的一種嵌入式智能大棚環(huán)境檢測系統(tǒng)，所述土壤參數(shù)測量傳感器測量出來的模擬信號通過rs485通信轉(zhuǎn)uart串口發(fā)送到stm32主控制器中。

12、所述的一種嵌入式智能大棚環(huán)境檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述溫濕度檢測模塊采用dht11，內(nèi)部有獨(dú)立感濕元件和一個(gè)ntc測溫元件，可以精準(zhǔn)檢測教室溫度、濕度信息，并將模擬量信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字量信息供stm32主控制器讀取。

13、所述的一種嵌入式智能大棚環(huán)境檢測系統(tǒng)，所述光照度檢測模塊采用光敏電阻傳感器，內(nèi)部分壓電路和比較電路能夠使其擁有模擬輸出和數(shù)字輸出兩種功能，可以精準(zhǔn)檢測大棚內(nèi)光線強(qiáng)度，而stm32主控制器讀取光線值之后將數(shù)據(jù)通過esp8266模塊上傳到手機(jī)app上面方便執(zhí)行下一步操作。

14、所述的一種嵌入式智能大棚環(huán)境檢測系統(tǒng)，所述空氣質(zhì)量檢測模塊采用co2傳感器，可以精準(zhǔn)檢測教室內(nèi)co2濃度，stm32主控制器通過oled屏幕將空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)就地顯示,然后通過通信協(xié)議上傳到手機(jī)上。

15、所述的一種嵌入式智能大棚環(huán)境檢測系統(tǒng)，所述rs485采用差分信號傳輸方式，將數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換為電平信號，并通過兩條線進(jìn)行傳輸；在傳輸過程中，兩條線之間的電壓差值代表數(shù)據(jù)信號，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。由于差分信號傳輸具有抗干擾能力強(qiáng)、傳輸距離遠(yuǎn)特點(diǎn)，rs485能夠?qū)崿F(xiàn)長距離、高速率的數(shù)據(jù)傳輸，能夠?qū)⑼寥绤?shù)測量傳感器測量的數(shù)據(jù)高效，穩(wěn)定的傳輸?shù)胶诵目刂破骼锩妗?/p>

16、所述的一種嵌入式智能大棚環(huán)境檢測系統(tǒng)，所述oled顯示模塊采用0.96寸的液晶屏，能夠就地顯示大棚里面的溫濕度和空氣質(zhì)量信息。

17、所述的一種嵌入式智能大棚環(huán)境檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述無線通訊模塊采用esp8266?wifi無線通訊模塊，完成以下兩個(gè)操作，一是將a/d轉(zhuǎn)換過后的大棚里面的環(huán)境信息上傳到巴法云平臺，二是將來自巴法云平臺的控制指令下發(fā)到stm32主控制器上，控制系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行。

18、所述的一種嵌入式智能大棚環(huán)境檢測系統(tǒng)，所述主控制器采用以arm-cortexm3為內(nèi)核的stm32f103c8t6，其負(fù)責(zé)整合土壤參數(shù)測量傳感器信息、以及各環(huán)境信息檢測模塊將環(huán)境參數(shù)轉(zhuǎn)換過后的數(shù)字量信息，經(jīng)過內(nèi)部的分析與處理之后，將環(huán)境信息顯示在外接的oled液晶屏上方便管理人員就地查看，根據(jù)閾值比較和條件判斷控制報(bào)警系統(tǒng)目的；同時(shí)將需要在手機(jī)app上顯示的數(shù)據(jù)通過esp8266?wifi模塊上傳到巴法云平臺，以管理人員實(shí)時(shí)查看大棚里面環(huán)境狀態(tài)，并對下位機(jī)發(fā)出控制命令。

技術(shù)特征：

1.一種嵌入式智能大棚環(huán)境檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)4層模型架構(gòu)與目標(biāo)檢測技術(shù)交叉融合實(shí)現(xiàn)對大棚內(nèi)環(huán)境監(jiān)測和環(huán)境參數(shù)管理；該系統(tǒng)包括核心控制器stm32f103系列單片機(jī)、溫濕度檢測模塊、光照度檢測模塊、co2檢測模塊、土壤氮磷鉀參數(shù)測量傳感器模塊、聲光報(bào)警電路、rs485通信協(xié)議、oled顯示模塊、無線通訊模塊，其中：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種嵌入式智能大棚環(huán)境檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述土壤參數(shù)測量傳感器測量出來的模擬信號通過rs485通信轉(zhuǎn)uart串口發(fā)送到stm32主控制器中。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種嵌入式智能大棚環(huán)境檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述溫濕度檢測模塊采用dht11，內(nèi)部有獨(dú)立感濕元件和一個(gè)ntc測溫元件，可以精準(zhǔn)檢測教室溫度、濕度信息，并將模擬量信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字量信息供stm32主控制器讀取。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種嵌入式智能大棚環(huán)境檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述光照度檢測模塊采用光敏電阻傳感器，內(nèi)部分壓電路和比較電路能夠使其擁有模擬輸出和數(shù)字輸出兩種功能，可以精準(zhǔn)檢測大棚內(nèi)光線強(qiáng)度，而stm32主控制器讀取光線值之后將數(shù)據(jù)通過esp8266模塊上傳到手機(jī)app上面方便執(zhí)行下一步操作。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種嵌入式智能大棚環(huán)境檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述空氣質(zhì)量檢測模塊采用co2傳感器，可以精準(zhǔn)檢測教室內(nèi)co2濃度，stm32主控制器通過oled屏幕將空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)就地顯示,然后通過通信協(xié)議上傳到手機(jī)上。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種嵌入式智能大棚環(huán)境檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述rs485采用差分信號傳輸方式，將數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換為電平信號，并通過兩條線進(jìn)行傳輸；在傳輸過程中，兩條線之間的電壓差值代表數(shù)據(jù)信號，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。由于差分信號傳輸具有抗干擾能力強(qiáng)、傳輸距離遠(yuǎn)特點(diǎn)，rs485能夠?qū)崿F(xiàn)長距離、高速率的數(shù)據(jù)傳輸，能夠?qū)⑼寥绤?shù)測量傳感器測量的數(shù)據(jù)高效，穩(wěn)定的傳輸?shù)胶诵目刂破骼锩妗?/p>

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種嵌入式智能大棚環(huán)境檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述oled顯示模塊采用0.96寸的液晶屏，能夠就地顯示大棚里面的溫濕度和空氣質(zhì)量信息。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種嵌入式智能大棚環(huán)境檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述無線通訊模塊采用esp8266?wifi無線通訊模塊，完成以下兩個(gè)操作，一是將a/d轉(zhuǎn)換過后的大棚里面的環(huán)境信息上傳到巴法云平臺，二是將來自巴法云平臺的控制指令下發(fā)到stm32主控制器上，控制系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種嵌入式智能大棚環(huán)境檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述主控制器采用以arm-cortexm3為內(nèi)核的stm32f103c8t6，其負(fù)責(zé)整合土壤參數(shù)測量傳感器信息、以及各環(huán)境信息檢測模塊將環(huán)境參數(shù)轉(zhuǎn)換過后的數(shù)字量信息，經(jīng)過內(nèi)部的分析與處理之后，將環(huán)境信息顯示在外接的oled液晶屏上方便管理人員就地查看，根據(jù)閾值比較和條件判斷控制報(bào)警系統(tǒng)目的；同時(shí)將需要在手機(jī)app上顯示的數(shù)據(jù)通過esp8266?wifi模塊上傳到巴法云平臺，以管理人員實(shí)時(shí)查看大棚里面環(huán)境狀態(tài)，并對下位機(jī)發(fā)出控制命令。

技術(shù)總結(jié)
一種嵌入式智能大棚環(huán)境檢測系統(tǒng)，涉及一種農(nóng)業(yè)大棚環(huán)境檢測系統(tǒng)，本發(fā)明采用了CO<subgt;2</subgt;傳感器，溫濕度傳感器，光照強(qiáng)度傳感器，土壤參數(shù)傳感器（RS485通信）為檢測模塊。蜂鳴器為報(bào)警模塊本系統(tǒng)對大棚內(nèi)的某些參數(shù)超過設(shè)定的額定值時(shí)會發(fā)出報(bào)警，并在手機(jī)APP上顯示紅色數(shù)據(jù)以達(dá)到提示效果。ESP8266藍(lán)牙模塊為通信傳輸模塊其是將數(shù)據(jù)與手機(jī)相通的橋梁。最后通過巴法云物聯(lián)網(wǎng)平臺發(fā)明的手機(jī)土壤參數(shù)監(jiān)測APP進(jìn)行檢測數(shù)據(jù)的傳遞與呈現(xiàn)，能夠更加迅速的對大棚內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)變化時(shí)能夠更好的觀測到其時(shí)時(shí)變化并做出反應(yīng)。將測量數(shù)據(jù)與物聯(lián)網(wǎng)連在一起通過手機(jī)APP顯示，其更加方便，智能化。

技術(shù)研發(fā)人員：曹順,趙柯
受保護(hù)的技術(shù)使用者：沈陽化工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/5