專利名稱：一種溫室大棚無線采控系統(tǒng)及其采控方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種溫室大棚無線采控系統(tǒng)，特別是一種用手機(jī)控制的溫室大棚無線采控系統(tǒng)及其采控方法。
背景技術(shù)：
目前，溫室大棚無線采控系統(tǒng)采用無線方式的已不少見。系統(tǒng)通常由現(xiàn)場控制基站和上位PC組成，現(xiàn)場控制基站負(fù)責(zé)采集溫室大棚的環(huán)境數(shù)據(jù)，采用無線方式發(fā)送給遠(yuǎn)程計算機(jī)，計算機(jī)既可以顯示環(huán)境數(shù)據(jù)又可以對溫室大棚進(jìn)行環(huán)境調(diào)節(jié)。一般計算機(jī)便攜性較差、價格較貴。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有溫室大棚采控系統(tǒng)存在的缺陷，提供一種低成本的、便攜的、易于操控的無線溫室大棚采控系統(tǒng)，工作人員可以在使用手機(jī)隨時監(jiān)控溫室大棚狀態(tài)，有效實(shí)現(xiàn)對溫室環(huán)境的智能調(diào)節(jié)和預(yù)報警，從而實(shí)現(xiàn)對作物生長環(huán)境的智能化控制和溫室作物的科學(xué)管理。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案
一種溫室大棚無線采控系統(tǒng)，包括帶藍(lán)牙功能的手機(jī)終端、以及/7個現(xiàn)場采集控制單元，為自然數(shù)；其中所述現(xiàn)場采集控制單元包括藍(lán)牙與串口轉(zhuǎn)換模塊、單片機(jī)控制模塊、電源模塊、傳感器模塊，以及電氣控制模塊，所述手機(jī)終端通過藍(lán)牙與串口轉(zhuǎn)換模塊與單片機(jī)控制模塊進(jìn)行通信，所述單片機(jī)控制模塊分別與傳感器模塊、電氣控制模塊連接，所述電源模塊用于向現(xiàn)場采集控制單元供電。進(jìn)一步的，本發(fā)明的一種溫室大棚無線采控系統(tǒng)，所述傳感器模塊包括溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器、CO2濃度傳感器。進(jìn)一步的，本發(fā)明的一種溫室大棚無線采控系統(tǒng)，所述藍(lán)牙與串口轉(zhuǎn)換模塊是型號為HC-04的藍(lán)牙串口模塊。進(jìn)一步的，本發(fā)明的一種溫室大棚無線采控系統(tǒng)，所述電源模塊采用+5V電池或穩(wěn)壓電源。一種基于本發(fā)明的溫室大棚無線采控系統(tǒng)的采控方法，包括如下步驟
步驟A，用戶通過手機(jī)終端利用藍(lán)牙功能向單片機(jī)控制模塊發(fā)送采集指令，所述藍(lán)牙與串口轉(zhuǎn)換模塊將該采集指令轉(zhuǎn)換為單片機(jī)控制模塊能識別的串口信號；
步驟B，所述單片機(jī)控制模塊接收到采集指令后，將傳感器模塊采集的溫室大棚現(xiàn)場的環(huán)境信息，通過藍(lán)牙與串口轉(zhuǎn)換模塊回傳至手機(jī)終端，手機(jī)終端將采集的環(huán)境信息與所設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行比較后生成環(huán)境調(diào)節(jié)指令，然后通過藍(lán)牙串口轉(zhuǎn)換模塊將該環(huán)境調(diào)節(jié)指令發(fā)送至單片機(jī)控制模塊，
步驟C，單片機(jī)控制模塊根據(jù)接收的環(huán)境調(diào)節(jié)指令，通過電氣控制模塊對溫室大棚內(nèi)的外圍電氣設(shè)備進(jìn)行控制，調(diào)節(jié)溫室大棚內(nèi)的環(huán)境參數(shù)。
本發(fā)明還提供一種基于本發(fā)明的溫室大棚無線采控系統(tǒng)的采控方法，包括如下步驟
步驟A，用戶通過手機(jī)終端利用藍(lán)牙功能向單片機(jī)控制模塊發(fā)送目標(biāo)環(huán)境參數(shù)，所述藍(lán)牙與串口轉(zhuǎn)換模塊將該目標(biāo)環(huán)境參數(shù)轉(zhuǎn)換為單片機(jī)控制模塊能識別的串口信號；
步驟B，所述單片機(jī)控制模塊接收到目標(biāo)環(huán)境參數(shù)后，通過傳感器模塊采集溫室大棚現(xiàn)場的環(huán)境信息，然后將采集的環(huán)境信息與目標(biāo)環(huán)境參數(shù)進(jìn)行比較后生成控制信號，通過電氣控制模塊對溫室大棚內(nèi)的外圍電氣設(shè)備進(jìn)行控制，調(diào)節(jié)溫室大棚內(nèi)的環(huán)境參數(shù)。本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果
I、系統(tǒng)成本低，只要配置相應(yīng)的控制節(jié)點(diǎn)，上位采用帶藍(lán)牙功能的手機(jī)。目前普通的帶藍(lán)牙功能的手機(jī)價格非常便宜，只要在手機(jī)上安裝上溫室大棚采控系統(tǒng)的管理軟件就可以隨時監(jiān)控溫室大棚狀態(tài)，有效實(shí)現(xiàn)對溫室環(huán)境的智能調(diào)節(jié)和預(yù)報警，從而實(shí)現(xiàn)對作物生長環(huán)境的智能化控制和溫室作物的科學(xué)管理，實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，以達(dá)到作物穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)、高效的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)要求。 2、采用無線監(jiān)控可以擺脫線纜的束縛，有安裝周期短、維護(hù)方便、擴(kuò)容能力強(qiáng)優(yōu)點(diǎn)。3、本系統(tǒng)可用在較大的溫室大棚，為每一個控制節(jié)點(diǎn)設(shè)定一個專用地址(采用IP地址方式)，用手機(jī)對所有控制節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)群控群管、分控分管，效率較高。


圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說明
如圖I所示，本溫室大棚無線采控系統(tǒng)由上位的帶藍(lán)牙功能的手機(jī)和各個現(xiàn)場控制節(jié)點(diǎn)組成?，F(xiàn)場控制節(jié)點(diǎn)主要由藍(lán)牙與串口轉(zhuǎn)換模塊、單片機(jī)控制模塊、電源模塊、傳感器模塊、電氣控制模塊等組成。藍(lán)牙與串口轉(zhuǎn)換模塊接收手機(jī)發(fā)送的藍(lán)牙信號并轉(zhuǎn)換為單片機(jī)控制模塊能識別到的串口信號，單片機(jī)做核心控制，采集現(xiàn)場各點(diǎn)傳感器信息，與智能手機(jī)終端所設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行比較，對外圍電氣設(shè)備進(jìn)行控制，以改變棚內(nèi)的環(huán)境，使棚內(nèi)達(dá)到一個最佳的生長環(huán)境，并把棚內(nèi)的環(huán)境參數(shù)、電氣設(shè)備的狀態(tài)反饋給手機(jī)終端。傳感器模塊用于采集溫室大棚內(nèi)的環(huán)境參數(shù)，根據(jù)需要設(shè)置，本發(fā)明中傳感器模塊包括溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器、CO2濃度傳感器。藍(lán)牙與串口轉(zhuǎn)換模塊主要實(shí)現(xiàn)手機(jī)終端的藍(lán)牙與單片機(jī)控制模塊的串口的信號轉(zhuǎn)換，本發(fā)明中采用的是型號為HC-04的藍(lán)牙串口模塊。電源模塊采用+5V電池或穩(wěn)壓電源。本發(fā)明可以采用以下兩種采控方法來對溫室大棚進(jìn)行無線控制，具體如下 ①第一種方式包括如下步驟
步驟A，用戶通過手機(jī)終端利用藍(lán)牙功能向單片機(jī)控制模塊發(fā)送采集指令，所述藍(lán)牙與串口轉(zhuǎn)換模塊將該采集指令轉(zhuǎn)換為單片機(jī)控制模塊能識別的串口信號；
步驟B，所述單片機(jī)控制模塊接收到采集指令后，將傳感器模塊采集的溫室大棚現(xiàn)場的環(huán)境信息，通過藍(lán)牙與串口轉(zhuǎn)換模塊回傳至手機(jī)終端，手機(jī)終端將采集的環(huán)境信息與所設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行比較后生成環(huán)境調(diào)節(jié)指令，然后通過藍(lán)牙串口轉(zhuǎn)換模塊將該環(huán)境調(diào)節(jié)指令發(fā)送至單片機(jī)控制模塊，
步驟C，單片機(jī)控制模塊根據(jù)接收的環(huán)境調(diào)節(jié)指令，通過電氣控制模塊對溫室大棚內(nèi)的外圍電氣設(shè)備進(jìn)行控制，調(diào)節(jié)溫室大棚內(nèi)的環(huán)境參數(shù)。②第二種方式包括如下步驟
步驟A，用戶通過手機(jī)終端利用藍(lán)牙功能向單片機(jī)控制模塊發(fā)送目標(biāo)環(huán)境參數(shù)，所述藍(lán)牙與串口轉(zhuǎn)換模塊將該目標(biāo)環(huán)境參數(shù)轉(zhuǎn)換為單片機(jī)控制模塊能識別的串口信號； 步驟B，所述單片機(jī)控制模塊接收到目標(biāo)環(huán)境參數(shù)后，通過傳感器模塊采集溫室大棚現(xiàn)場的環(huán)境信息，然后將采集的環(huán)境信息與目標(biāo)環(huán)境參數(shù)進(jìn)行比較后生成控制信號，通過電氣控制模塊對溫室大棚內(nèi)的外圍電氣設(shè)備進(jìn)行控制，調(diào)節(jié)溫室大棚內(nèi)的環(huán)境參數(shù)。
權(quán)利要求
1.一種溫室大棚無線采控系統(tǒng)，其特征在于包括帶藍(lán)牙功能的手機(jī)終端、以及個現(xiàn)場采集控制單元，《為自然數(shù)；其中所述現(xiàn)場采集控制單元包括藍(lán)牙與串口轉(zhuǎn)換模塊、單片機(jī)控制模塊、電源模塊、傳感器模塊，以及電氣控制模塊，所述手機(jī)終端通過藍(lán)牙與串口轉(zhuǎn)換模塊與單片機(jī)控制模塊進(jìn)行通信，所述單片機(jī)控制模塊分別與傳感器模塊、電氣控制模塊連接，所述電源模塊用于向現(xiàn)場采集控制單元供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種溫室大棚無線采控系統(tǒng)，其特征在于所述傳感器模塊包括溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器、CO2濃度傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種溫室大棚無線采控系統(tǒng)，其特征在于所述藍(lán)牙與串口轉(zhuǎn)換模塊是型號為HC-04的藍(lán)牙串口模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種溫室大棚無線采控系統(tǒng)，其特征在于所述電源模塊采用+5V電池或穩(wěn)壓電源。
5.一種基于權(quán)利要求I所述的溫室大棚無線采控系統(tǒng)的采控方法，其特征在于，包括如下步驟 步驟A，用戶通過手機(jī)終端利用藍(lán)牙功能向單片機(jī)控制模塊發(fā)送采集指令，所述藍(lán)牙與串口轉(zhuǎn)換模塊將該采集指令轉(zhuǎn)換為單片機(jī)控制模塊能識別的串口信號； 步驟B，所述單片機(jī)控制模塊接收到采集指令后，將傳感器模塊采集的溫室大棚現(xiàn)場的環(huán)境信息，通過藍(lán)牙與串口轉(zhuǎn)換模塊回傳至手機(jī)終端，手機(jī)終端將采集的環(huán)境信息與所設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行比較后生成環(huán)境調(diào)節(jié)指令，然后通過藍(lán)牙串口轉(zhuǎn)換模塊將該環(huán)境調(diào)節(jié)指令發(fā)送至單片機(jī)控制模塊， 步驟C，單片機(jī)控制模塊根據(jù)接收的環(huán)境調(diào)節(jié)指令，通過電氣控制模塊對溫室大棚內(nèi)的外圍電氣設(shè)備進(jìn)行控制，調(diào)節(jié)溫室大棚內(nèi)的環(huán)境參數(shù)。
6.一種基于權(quán)利要求I所述的溫室大棚無線采控系統(tǒng)的采控方法，其特征在于，包括如下步驟 步驟A，用戶通過手機(jī)終端利用藍(lán)牙功能向單片機(jī)控制模塊發(fā)送目標(biāo)環(huán)境參數(shù)，所述藍(lán)牙與串口轉(zhuǎn)換模塊將該目標(biāo)環(huán)境參數(shù)轉(zhuǎn)換為單片機(jī)控制模塊能識別的串口信號； 步驟B，所述單片機(jī)控制模塊接收到目標(biāo)環(huán)境參數(shù)后，通過傳感器模塊采集溫室大棚現(xiàn)場的環(huán)境信息，然后將采集的環(huán)境信息與目標(biāo)環(huán)境參數(shù)進(jìn)行比較后生成控制信號，通過電氣控制模塊對溫室大棚內(nèi)的外圍電氣設(shè)備進(jìn)行控制，調(diào)節(jié)溫室大棚內(nèi)的環(huán)境參數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種溫室大棚無線采控系統(tǒng)。包括帶藍(lán)牙功能的手機(jī)終端、以及n個現(xiàn)場采集控制單元，n為自然數(shù)。其中所述現(xiàn)場采集控制單元包括藍(lán)牙與串口轉(zhuǎn)換模塊、單片機(jī)控制模塊、電源模塊、傳感器模塊，以及電氣控制模塊，所述手機(jī)終端通過藍(lán)牙與串口轉(zhuǎn)換模塊與單片機(jī)控制模塊進(jìn)行通信，所述單片機(jī)控制模塊分別與傳感器模塊、電氣控制模塊連接，所述電源模塊用于向現(xiàn)場采集控制單元供電。本發(fā)明還公開了一種基于該溫室大棚無線采控系統(tǒng)的采控方法。本發(fā)明采用無線監(jiān)控可以擺脫線纜的束縛，有安裝周期短、維護(hù)方便、擴(kuò)容能力強(qiáng)優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號G05B19/418GK102768521SQ20121026947
公開日2012年11月7日 申請日期2012年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月31日
發(fā)明者曹應(yīng)明, 顧菊芬 申請人:無錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院