本發(fā)明涉及智能溫室技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種基于AD-HOC通訊的智能溫控設(shè)備。
背景技術(shù):
智能溫控設(shè)備主要是控制溫室內(nèi)環(huán)境的溫度、濕度、光照、CO2濃度等因素,來制造出適合農(nóng)作物生長(zhǎng)的最佳環(huán)境。該設(shè)計(jì)以溫度、濕度、光照度、CO2濃度傳感器為主要外圍元件對(duì)智能溫室大棚進(jìn)行監(jiān)測(cè),然后根據(jù)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)對(duì)智能溫室進(jìn)行監(jiān)控。Ad-Hoc網(wǎng)絡(luò)是一種分布式的無線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò),它不依賴固定的基礎(chǔ)通信設(shè)施,沒有中心節(jié)點(diǎn),具有自組織能力,抗毀性強(qiáng),網(wǎng)絡(luò)中的各節(jié)點(diǎn)地位平等,且具有轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文的功能。Ad-Hoc網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可以隨處移動(dòng),也可以隨時(shí)開機(jī)和關(guān)機(jī)。節(jié)點(diǎn)間的通信可能要經(jīng)過多個(gè)中間節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā),這是Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)與其他移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的最根本區(qū)別。傳感器網(wǎng)絡(luò)是Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的一大應(yīng)用領(lǐng)域。對(duì)于很多應(yīng)用場(chǎng)合來說,傳感器網(wǎng)絡(luò)只能使用無線通信技術(shù)。而考慮到體積和節(jié)能等因素,傳感器的微控制器發(fā)射功率不可能很大。使用Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)多跳通信是非常實(shí)用的解決方法,分散在各處的傳感器組成Ad-hoc網(wǎng)絡(luò),可以實(shí)現(xiàn)傳感器的微控制器與控制中心的通信。在家中架設(shè)無線網(wǎng)絡(luò)空間,以透過無線網(wǎng)絡(luò)來控制電子產(chǎn)品也是目前常見的遙控模式,然而,架設(shè)無線網(wǎng)絡(luò)空間需要無線的硬體設(shè)備,不僅成本較高,且在設(shè)定上較為繁瑣,十分不人性化。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明目的在于提供一種基于AD-HOC通訊的智能溫控設(shè)備,其旨在解決現(xiàn)有技術(shù)其通訊結(jié)構(gòu)局限性很大,大多使用WIFI傳輸,覆蓋范圍很小,存在缺乏有效的通訊結(jié)構(gòu)的問題;其系統(tǒng)穩(wěn)定性差、成本高昂且效率低下等技術(shù)問題。
為達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種基于AD-HOC通訊的智能溫控設(shè)備,包括中央控制裝置,中央控制裝置連接有報(bào)警裝置、LED陣列和第一藍(lán)牙裝置,第一藍(lán)牙裝置連接有第二藍(lán)牙裝置和第三藍(lán)牙裝置,第二藍(lán)牙裝置連接有用于獲得風(fēng)速風(fēng)向信息的氣象監(jiān)控裝置,第三藍(lán)牙裝置連接有微控制器并且微控制器連接有反饋處理裝置和傳感器;所述的第一藍(lán)牙裝置,通過自組網(wǎng)Ad-hoc連接第二藍(lán)牙裝置和第三藍(lán)牙裝置;所述的第二藍(lán)牙裝置包括至少三個(gè)相同的藍(lán)牙通訊模塊,分別作為多跳路由結(jié)點(diǎn)。通過藍(lán)牙組網(wǎng)多跳,增大外部分布式探測(cè)點(diǎn)的通訊范圍。
上述方案中,所述的藍(lán)牙通訊模塊,包括
一藍(lán)牙單元,用以無線接收一指令封包;
一控制單元,電性耦接于該藍(lán)牙單元,并由該藍(lán)牙單元接收并處理該指令封包而產(chǎn)生一控制信號(hào),該控制單元根據(jù)該控制信號(hào)以對(duì)該電子裝置進(jìn)行控制,而使該電子裝置執(zhí)行一功能;
一計(jì)時(shí)單元,電性耦接于該控制單元,并由該控制單元接收該控制信號(hào),該計(jì)時(shí)單元根據(jù)該控制信號(hào)以產(chǎn)生并傳送一致能信號(hào)至該控制單元,其中該控制單元是根據(jù)該致能信號(hào)以開啟或關(guān)閉該功能。
上述方案中,所述的氣象監(jiān)控裝置,包括風(fēng)速傳感器和風(fēng)向儀,其中所述的風(fēng)速傳感器選用型號(hào)為DP-FS485。
上述方案中,所述的傳感器,包括溫度傳感器、二氧化碳傳感器、光照度傳感器和濕度傳感器。
上述方案中,所述的反饋處理裝置,包括溫控設(shè)備,智能窗簾,二氧化碳補(bǔ)氣設(shè)備,噴淋設(shè)備和氙氣燈。
上述方案中,所述的濕度傳感器,選用型號(hào)為TDC220TH;所述的光照度傳感器,選用為GZD系統(tǒng)光照度變送器;所述的二氧化碳傳感器,選用ESM-CO2二氧化碳變送器。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明有益效果:提供了基于藍(lán)牙通訊的自組網(wǎng),構(gòu)建了分布式環(huán)境參數(shù)監(jiān)控溫室系統(tǒng)的通信結(jié)構(gòu),并且自組織能力、抗毀性強(qiáng)且穩(wěn)定性好;通過藍(lán)牙組網(wǎng)多跳,增大外部分布式探測(cè)點(diǎn)的通訊范圍。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的模塊圖;
圖2為本發(fā)明氣象監(jiān)控裝置的模塊圖;
圖3為本發(fā)明氣象監(jiān)控裝置的部分電路圖。
具體實(shí)施方式
本說明書中公開的所有特征,或公開的所有方法或過程中的步驟,除了互相排斥的特征和/或步驟以外,均可以以任何方式組合。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明:
實(shí)施例1
圖1為本發(fā)明的模塊圖,本發(fā)明的中央控制裝置包括ATMEL-AVR芯片,中央控制裝置作為主機(jī),溫室中的各應(yīng)用傳感器和氣象監(jiān)控裝置作為從機(jī),由于氣象監(jiān)控裝置可分布大量設(shè)置于溫室周圍,從而構(gòu)成點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的結(jié)構(gòu),利用Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行藍(lán)牙通信。各監(jiān)測(cè)模塊互不影響,主機(jī)利用藍(lán)牙的唯一標(biāo)識(shí)自動(dòng)識(shí)別各藍(lán)牙裝置,建立微微網(wǎng),與每個(gè)藍(lán)牙裝置進(jìn)行通信。本發(fā)明藍(lán)牙通信過程具體如下:(1)啟動(dòng)ATMEL-AVR芯片,ATMEL-AVR芯片根據(jù)藍(lán)牙協(xié)議,發(fā)送鏈路管理器協(xié)議連接請(qǐng)求數(shù)據(jù)單元;(2)根據(jù)協(xié)議分組頭,處在工作狀態(tài)并與請(qǐng)求信息匹配的藍(lán)牙裝置被激活或喚醒,進(jìn)入激活狀態(tài);(3)激活狀態(tài)下的藍(lán)牙裝置對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行解析,并對(duì)解析結(jié)果進(jìn)行判斷;(4)根據(jù)判斷,如果接收正確,則對(duì)該請(qǐng)求進(jìn)行響應(yīng)發(fā)送鏈路管理器協(xié)議連接提交命令,然后進(jìn)行參數(shù)協(xié)商,建立異步無連接鏈路,如果接收不正確,就直接放棄,重新開始。
所述的藍(lán)牙通訊模塊,一藍(lán)牙單元,用以無線接收一指令封包;
一控制單元,電性耦接于該藍(lán)牙單元,并由該藍(lán)牙單元接收并處理該指令封包而產(chǎn)生一控制信號(hào),該控制單元根據(jù)該控制信號(hào)以對(duì)該電子裝置進(jìn)行控制,而使該電子裝置執(zhí)行一功能;控制單元選用STC12C5A60S2型號(hào)的單片機(jī)。
一計(jì)時(shí)單元,電性耦接于該控制單元,并由該控制單元接收該控制信號(hào),該計(jì)時(shí)單元根據(jù)該控制信號(hào)以產(chǎn)生并傳送一致能信號(hào)至該控制單元,其中該控制單元是根據(jù)該致能信號(hào)以開啟或關(guān)閉該功能。
實(shí)施例2
對(duì)于圖2,所述的氣象監(jiān)控裝置,包括依次連接的電源、延時(shí)模塊、降壓模塊和處理控制模塊,處理控制模塊還連接有輸入信號(hào)調(diào)制模塊和高速尋址遠(yuǎn)程通訊模塊,輸入信號(hào)調(diào)制模塊連接有風(fēng)速傳感模塊和風(fēng)向傳感模塊;所述的輸入信號(hào)調(diào)制模塊,包括依次連接的放大電路模塊、降噪濾波模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和處理控制模塊;風(fēng)速傳感模塊輸出風(fēng)速信號(hào)至放大電路模塊和風(fēng)向傳感模塊輸出風(fēng)向信號(hào)至放大電路模塊;所述的降噪濾波模塊,包括具有過壓保護(hù)電路結(jié)構(gòu)的巴特沃斯二階低通濾波器;所述的高速尋址遠(yuǎn)程通訊模塊,連接至第二藍(lán)牙裝置。
實(shí)施例3
基于實(shí)施例2,將模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和處理控制模塊合并為后端處理電路,輸入信號(hào)Signal_amp為放大電路模塊的輸出信號(hào),給定第一限幅控制電壓Ve和第二限幅控制電壓Vc,NPN雙極型晶體管Q1的基極電壓固定在Va上,Va=Ve×R2/(R1+R2),PNP雙極型晶體管Q2的基極電壓固定在Vb上,Vb=Vc×R4/(R3+R4);當(dāng)后端處理電路的輸入端電壓Vi低于NPN雙極型晶體管Q1的基極電壓Va時(shí),NPN雙極型晶體管Q1的發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏,NPN雙極型晶體管Q1工作在放大狀態(tài),后端處理電路的輸入端電壓Vi被限制為NPN雙極型晶體管Q1的基極電壓Va減去其發(fā)射結(jié)結(jié)電壓;當(dāng)后端處理電路的輸入端電壓Vi高于PNP雙極型晶體管Q2的基極電壓Vb時(shí),PNP雙極型晶體管Q2的發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏,PNP雙極型晶體管Q2工作在放大狀態(tài),后端處理電路的輸入端電壓Vi被限制為PNP雙極型晶體管Q2的基極電壓Vb加上其發(fā)射結(jié)結(jié)電壓。第一限幅電容C1和第二限幅電容C2分別對(duì)Va和Vb起到濾波作用;巴特沃斯二階低通濾波器電容C3、C4一般選取1000pF,巴特沃斯二階低通濾波器輸出端為放大器U1B的輸出端,連接至模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊ADC_mod。實(shí)施例2和實(shí)施例3同時(shí)可用于微控制器、反饋處理裝置和傳感器之間電路設(shè)置。
技術(shù)的進(jìn)步只是選用標(biāo)準(zhǔn)的參考。但是出于改劣發(fā)明,或者成本考量,僅僅從實(shí)用性的技術(shù)方案選擇。
以上所述,僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此,任何屬于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到的變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。