一種蔬菜大棚環(huán)境智能調(diào)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種蔬菜大棚環(huán)境智能調(diào)控系統(tǒng)，主要由發(fā)送平臺、接收平臺、移動設(shè)備組成，其目的是提供一種可以遠程監(jiān)控、智能控制蔬菜大棚環(huán)境的監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)可實時監(jiān)測并顯示蔬菜大棚環(huán)境信息，并自動根據(jù)設(shè)定的信息閾值執(zhí)行相關(guān)操作，管理人員可以主動發(fā)送控制命令監(jiān)控裝置，由監(jiān)控裝置的控制模塊執(zhí)行相關(guān)操作。與現(xiàn)有的蔬菜大棚或溫室大棚人工定期巡檢和值守方式相比，本發(fā)明提供的蔬菜大棚環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，利用無線通信和GSM網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)了遠程監(jiān)控，使蔬菜大棚管理員能隨時了解蔬菜大棚環(huán)境情況，提高了蔬菜大棚管理工作效率。
【專利說明】
一種蔬菜大棚環(huán)境智能調(diào)控系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及無線通信和測量監(jiān)控領(lǐng)域，具體地說是一種蔬菜大棚環(huán)境智能調(diào)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]智能化蔬菜大棚溫室生產(chǎn)的一個主要特征就是可以根據(jù)室外氣象條件和作物生長發(fā)育階段，利用環(huán)境控制設(shè)備對溫室內(nèi)的環(huán)境條件進行有效的控制。隨著蔬菜大棚管理技術(shù)的不斷進步，溫室自動控制技術(shù)逐漸得到應(yīng)用。眾所周知，通常蔬菜大棚往往區(qū)域覆蓋面比較大、各大棚間存在一定距離，傳統(tǒng)的蔬菜大棚環(huán)境控制方式其控制和測量點分散、布線條件不好、環(huán)境條件不利于設(shè)備工作，而來自國外的先進控制系統(tǒng)，功能雖然較全，但價格昂貴，應(yīng)用范圍幾乎僅限于示范蔬菜大棚中，不能進行實際推廣。為了有效地節(jié)約資源、降低勞動強度、提高生產(chǎn)率及生產(chǎn)自動化程度，開發(fā)一種無人值守又能實時監(jiān)控的蔬菜大棚環(huán)境智能調(diào)控系統(tǒng)是區(qū)域農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然要求。
[0003]近年來，GSM短信消息系統(tǒng)以其實現(xiàn)簡單、抗干擾能力強、通信成本低等特點，在許多實際遠程無線監(jiān)控系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。在蔬菜大棚環(huán)境控制系統(tǒng)中，如果能用智能手機對蔬菜大棚進行實時無線數(shù)據(jù)檢測并進行智能控制，不僅能便于管理人員對蔬菜大棚的日常管理，還可減少蔬菜大棚設(shè)備、降低勞動強度、提高勞動生產(chǎn)率，并且對實現(xiàn)蔬菜大棚自動化控制有著重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服傳統(tǒng)的蔬菜大棚或溫室大棚園間設(shè)備多、工人勞動強度高、工作效率低的缺點，提出一種智能的、可遠程監(jiān)控的蔬菜大棚環(huán)境智能調(diào)控系統(tǒng)，如當蔬菜大棚環(huán)境光照強度超過某閾值或土壤濕度低于某閾值時，調(diào)控系統(tǒng)可自動控制燈光強度或給蔬菜進行灌溉并發(fā)送相關(guān)信息到管理員手機平臺。
[0005]為了實現(xiàn)上述的系統(tǒng)功能，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案予以實現(xiàn):
[0006]本發(fā)明提供的一種蔬菜大棚環(huán)境智能調(diào)控系統(tǒng)包括發(fā)送平臺、接收平臺，其中:
[0007]所述蔬菜大棚環(huán)境智能調(diào)控系統(tǒng)可以根據(jù)實際需要包括多個發(fā)送平臺；
[0008]所述發(fā)送平臺通過nRF24L01無線模塊與所述接收平臺連接；
[0009]所述接收平臺通過GSM網(wǎng)絡(luò)與所述移動設(shè)備連接；
[0010]所述發(fā)送平臺包括STC12C4052AD單片機、nRF24L01無線模塊、LCD1602液晶顯示模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、控制模塊以及電源模塊；所述數(shù)據(jù)采集模塊包括光敏電阻、DS18B20溫度傳感器、SHTlO濕度傳感器、MG811 二氧化碳傳感器、土壤濕度傳感器；所述控制模塊包括鍵盤、光照強度控制裝置、繼電器和水泵；所述STC12C4052AD單片機直接通過輸入輸出口控制獲得光敏電阻、DS18B20溫度傳感器、SHTlO濕度傳感器、MG811 二氧化碳傳感器、土壤濕度傳感器的蔬菜大棚信息數(shù)據(jù)，并控制LCD1602液晶顯示模塊顯示測量數(shù)據(jù)；所述鍵盤用于控制光照強度裝置和水泵工作狀態(tài)、控制或設(shè)置顯示數(shù)據(jù)或報警閾值；所述電源模塊分別給所述各個模塊提供電源；所述STC12C4052AD單片機與nRF24L01無線模塊連接，將測量信號和報警信息以無線通信方式傳送給接收平臺；
[0011]所述接收平臺包括STC12C4052AD單片機、nRF24L01無線模塊、LCD1602液晶顯示模塊、GSM模塊、聲光報警裝置、鍵盤模塊、電源模塊、移動設(shè)備；所述GSM模塊是由西門子公司開發(fā)的雙頻高度集成TC35模塊；所述顯示模塊是指LCD1602液晶顯示模塊；所述聲光報警裝置用于當接收到發(fā)送平臺傳遞的數(shù)據(jù)超過報警閾值信號時進行報警；所述鍵盤模塊實現(xiàn)控制顯示、屏蔽無線通信、取消報警、設(shè)置不同用戶手機號等功能；所述電源模塊分別給所述各個模塊提供電源；所述移動設(shè)備是指智能手機；所述nRF24L01無線模塊接收發(fā)送平臺傳送的數(shù)據(jù)，通過STC12C4052AD單片機控制IXD1602液晶顯示模塊顯示相應(yīng)數(shù)據(jù)；所述GSM模塊與STC12C4052AD單片機連接，用于發(fā)送測量信號或報警信息給管理人員手機，以便管理人員能實施相應(yīng)措施。
[0012]本發(fā)明提供的蔬菜大棚環(huán)境智能調(diào)控系統(tǒng)，所述的各個發(fā)送平臺分別安裝在各蔬菜大棚中，每一個發(fā)送平臺都配有一個相應(yīng)地址號，管理人員可預(yù)先通過鍵盤輸入對應(yīng)環(huán)境信息的報警閾值，當系統(tǒng)檢測到的實時數(shù)據(jù)超過或低于相關(guān)設(shè)定閾值時，會自動控制光照強度控制裝置工作、繼電器吸合或打開來控制水泵噴灑蔬菜，或通過TC35模塊發(fā)送報警短信通知管理人員；同時，管理人員也可以在任何時候通過編輯短信遠程控制蔬菜大棚監(jiān)控系統(tǒng)，如發(fā)送相關(guān)控制命令準確地獲得系統(tǒng)監(jiān)測到的實時數(shù)據(jù)、控制水泵灌溉蔬菜等。
[0013]與現(xiàn)有的蔬菜大棚或溫室大棚人工定期巡檢和值守方式相比，本發(fā)明提供的基于GSM技術(shù)蔬菜大棚環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，利用無線通信和GSM網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)了遠程監(jiān)控，使蔬菜大棚管理員能隨時了解蔬菜大棚環(huán)境情況，更具人性化，實現(xiàn)了集中管理，提高了蔬菜大棚管理工作效率。
【附圖說明】
[0014]圖1是基于本發(fā)明系統(tǒng)的發(fā)送平臺結(jié)構(gòu)框圖。
[0015]圖2是基于本發(fā)明系統(tǒng)的接收平臺結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0017]本發(fā)明提供的一種蔬菜大棚環(huán)境智能調(diào)控系統(tǒng)，包括發(fā)送平臺和接收平臺，其中:發(fā)送平臺通過HRF24L01無線模塊與所述接收平臺連接；接收平臺通過GSM網(wǎng)絡(luò)與移動設(shè)備連接。
[0018]如圖1所示，發(fā)送平臺包括STC12C4052AD單片機、nRF24L01無線模塊、LCD1602液晶顯示模塊、光敏電阻、DS18B20溫度傳感器、SHTlO濕度傳感器、MG811 二氧化碳傳感器、土壤濕度傳感器、鍵盤、光照強度控制裝置、繼電器、水泵以及電源模塊。
[0019]如圖2所示，接收平臺包括STC12C4052AD單片機、nRF24L01無線模塊、LCD1602液晶顯示模塊、GSM模塊、聲光報警裝置、鍵盤模塊、智能手機以及電源模塊。
[0020]具體工作過程如下:
[0021]本發(fā)明提供的一種蔬菜大棚環(huán)境智能調(diào)控系統(tǒng)可以包含多個子系統(tǒng)，每個子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，分別安裝在各蔬菜大棚中，每一個子系統(tǒng)都配有一個相應(yīng)地址號以示區(qū)別。不管蔬菜大棚是否需要光強控制或存在異常，蔬菜大棚內(nèi)的各子系統(tǒng)由光敏電阻、DS18B20溫度傳感器、SHTlO濕度傳感器、MG811 二氧化碳傳感器、土壤濕度傳感器定期實時檢測相關(guān)數(shù)據(jù)，并通過LCD1602顯示模塊顯示相關(guān)信息，并通過nRF24L01無線模塊將數(shù)據(jù)信息傳送至監(jiān)控中心的接收平臺；當蔬菜大棚環(huán)境光照強度(土壤濕度)超過設(shè)定閾值時，STC12C4052AD單片機會通過光照強度控制裝置(繼電器控制水泵)工作。接收平臺通過nRF24L01無線模塊接收蔬菜大棚環(huán)境數(shù)據(jù)后，將此數(shù)據(jù)信息通過LCD1602液晶顯示模塊閃爍顯示，同時定時將相關(guān)蔬菜大棚環(huán)境數(shù)據(jù)通過GSM模塊經(jīng)GSM網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給管理人員智能手機，實現(xiàn)遠程告知管理人員。在任何時候，管理人員都可通過編輯短信遠程控制本系統(tǒng)，也可通過編輯短信準確地獲得本系統(tǒng)探測到的實時數(shù)據(jù)。
[0022]上面對本發(fā)明所述一種蔬菜大棚環(huán)境智能調(diào)控系統(tǒng)進行了詳細的說明，但本發(fā)明的具體實現(xiàn)形式并不局限于此。對本發(fā)明技術(shù)領(lǐng)域的一般技術(shù)人員來說，在不背離本發(fā)明所述方法的精神和權(quán)利要求范圍的情況下對它進行的各種顯而易見的改變都在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種蔬菜大棚環(huán)境智能調(diào)控系統(tǒng)其特征在于，包括發(fā)送平臺、接收平臺。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蔬菜大棚環(huán)境智能調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，可以根據(jù)實際蔬菜大棚面積安裝多個發(fā)送平臺。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蔬菜大棚環(huán)境智能調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)送平臺通過nRF24L01無線模塊與所述接收平臺連接，所述接收平臺通過GSM網(wǎng)絡(luò)與所述移動設(shè)備連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蔬菜大棚環(huán)境智能調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)送平臺包括STC12C4052AD單片機、nRF24L01無線模塊、IXD1602液晶顯示模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、控制模塊以及電源模塊；所述數(shù)據(jù)采集模塊包括光敏電阻、DS18B20溫度傳感器、SHTlO濕度傳感器、MG811 二氧化碳傳感器、土壤濕度傳感器；所述控制模塊包括鍵盤、光照強度控制裝置、繼電器和水泵；所述STC12C4052AD單片機直接通過輸入輸出口控制獲得光敏電阻、DS18B20溫度傳感器、SHTlO濕度傳感器、MG811 二氧化碳傳感器、土壤濕度傳感器的蔬菜大棚信息數(shù)據(jù)，并控制LCD1602液晶顯示模塊顯示測量數(shù)據(jù)；所述鍵盤用于控制光照強度裝置和水泵工作狀態(tài)、控制或設(shè)置顯示數(shù)據(jù)或報警閾值；所述電源模塊分別給所述各個模塊提供電源；所述STC12C4052AD單片機與nRF24L01無線模塊連接，將測量信號和報警信息以無線通信方式傳送給接收平臺。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蔬菜大棚環(huán)境智能調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，所述接收平臺包括STC12C4052AD單片機、nRF24L01無線模塊、LCD1602液晶顯示模塊、GSM模塊、聲光報警裝置、鍵盤模塊、電源模塊、移動設(shè)備；所述GSM模塊是由西門子公司開發(fā)的雙頻高度集成TC35模塊；所述顯示模塊是指LCD1602液晶顯示模塊；所述聲光報警裝置用于當接收到發(fā)送平臺傳遞的數(shù)據(jù)超過報警閾值信號時進行報警；所述鍵盤模塊實現(xiàn)控制顯示、屏蔽無線通信、取消報警、設(shè)置不同用戶手機號等功能；所述電源模塊分別給所述各個模塊提供電源；所述移動設(shè)備是指智能手機；所述nRF24L01無線模塊接收發(fā)送平臺傳送的數(shù)據(jù)，通過STC12C4052AD單片機控制IXD1602液晶顯示模塊顯示相應(yīng)數(shù)據(jù)；所述6SM模塊與STC12C4052AD單片機連接，用于發(fā)送測量信號或報警信息給管理人員手機，以便管理人員能實施相應(yīng)措施。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蔬菜大棚環(huán)境智能調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，所述的各個發(fā)送平臺可分別安裝在各蔬菜大棚中，每一個發(fā)送平臺都配有一個相應(yīng)地址號，管理人員可預(yù)先通過鍵盤輸入對應(yīng)環(huán)境信息的報警閾值，當系統(tǒng)檢測到的實時數(shù)據(jù)超過或低于相關(guān)設(shè)定閾值時，會自動控制光照強度控制裝置工作、繼電器吸合或打開來控制水泵噴灑蔬菜，或通過TC35模塊發(fā)送報警短信通知管理人員；同時，管理人員也可以在任何時候通過編輯短信遠程控制蔬菜大棚監(jiān)控系統(tǒng)。
【文檔編號】G05B19/418GK105892532SQ201410777415
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年12月16日
【發(fā)明人】樓旭陽, 許維維
【申請人】江南大學(xué)