一種基于arm的溫室大棚嵌入式測控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種測控系統(tǒng)，具體而言，是一種基于ARM的溫室大棚嵌入式測控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]農(nóng)業(yè)環(huán)境自動(dòng)控制作為農(nóng)作物優(yōu)質(zhì)、高效、高產(chǎn)的手段，是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志，我國的溫室自動(dòng)測控系統(tǒng)和測控技術(shù)存在著諸多問題，如配套技術(shù)滯后，效益低，優(yōu)質(zhì)品比率、產(chǎn)品質(zhì)量及產(chǎn)后加工技術(shù)與國外比有較大差距，幾乎沒有真正意義上的多參數(shù)自動(dòng)測控系統(tǒng)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，溫室自動(dòng)測控系統(tǒng)將成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的主要發(fā)展方向之一。Linux嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，并且軟硬件可裁剪，優(yōu)化后的精簡系統(tǒng)，具有內(nèi)核態(tài)搶占式調(diào)度方式，因此具有很好地實(shí)時(shí)性，可用于多種硬實(shí)時(shí)應(yīng)用場入口 ο
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型提供一種基于ARM的溫室大棚嵌入式測控系統(tǒng)，不僅能夠提高系統(tǒng)的可靠性、實(shí)時(shí)性，而且能夠很好的降低控制成本，也能夠根據(jù)溫室環(huán)境控制的要求進(jìn)行擴(kuò)展。
[0004]本實(shí)用新型為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種基于ARM的溫室大棚嵌入式測控系統(tǒng)，包括環(huán)境檢測模塊、ARM控制器、ZigBee無線通信模塊、自動(dòng)控制模塊、報(bào)警模塊、云端數(shù)據(jù)庫、計(jì)算機(jī)或手機(jī)APP終端:環(huán)境檢測模塊通過ZigBee無線通信模塊與ARM控制器連接，ARM控制器通過GPRS網(wǎng)絡(luò)連接計(jì)算機(jī)或手機(jī)APP終端、云端數(shù)據(jù)庫，所述的環(huán)境檢測模塊包括溫濕度傳感器、C02傳感器、熱釋電紅外傳感器、光照傳感器、攝像頭，ARM控制器還連接報(bào)警模塊、自動(dòng)控制模塊，自動(dòng)控制模塊包括繼電器組、加熱器、加濕器、燈、通風(fēng)機(jī)、水栗、C02施放機(jī)及遮陽網(wǎng)。
[0005]所述的溫濕度傳感器為數(shù)字式SHT75溫濕度傳感器。
[0006]所述的C02傳感器為固態(tài)電化學(xué)型TGS4160 二氧化碳(C02)傳感器。
[0007]所述的熱釋電紅外傳感器是PIR200B熱釋電紅外傳感器。
[0008]所述的光照傳感器是QLS60西門子光照傳感器。
[0009]本發(fā)明采用上述技術(shù)方案具有如下有益效果:
[0010]本實(shí)用新型可以在溫室大棚實(shí)現(xiàn)自動(dòng)環(huán)境檢測和控制，對溫室大棚內(nèi)農(nóng)作物生產(chǎn)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)精確分析，及時(shí)做出響應(yīng)，增強(qiáng)了穩(wěn)定性、可靠性。ARM控制器移植了Linux嵌入式開放源代碼的操作系統(tǒng)和Web服務(wù)器，可以根據(jù)溫室大棚測控系統(tǒng)的具體用途適當(dāng)?shù)牟眉魞?nèi)核功能，開發(fā)出功能完善的圖形控制界面。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖中，1-環(huán)境檢測模塊，2-ZigBee無線通信模塊，3-ARM控制器，4-GPRS網(wǎng)絡(luò)，5_云端數(shù)據(jù)庫，6-計(jì)算機(jī)或手機(jī)APP終端，7-報(bào)警模塊，8-自動(dòng)控制模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0013]以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本實(shí)用新型，并非用于限定本實(shí)用新型的范圍。
[0014]通過附圖可以看出，本實(shí)用新型的基于ARM的溫室大棚嵌入式測控系統(tǒng)的控制系統(tǒng)主體由環(huán)境檢測模塊l、ZigBee無線通信模塊2、ARM控制器3、云端數(shù)據(jù)庫5、計(jì)算機(jī)或手機(jī)APP終端6、報(bào)警模塊7、自動(dòng)控制模塊8組成。環(huán)境檢測模塊由溫濕度傳感器、C02傳感器、熱釋電紅外傳感器、光照傳感器和攝像頭組成，工作時(shí)，各個(gè)不同的傳感器測量節(jié)點(diǎn)的土壤溫度、土壤水分、空氣溫度、空氣濕度、光照強(qiáng)度、C02濃度以及溫室外部的安防信息參數(shù)，并且可以利用視頻網(wǎng)絡(luò)技術(shù)查看植物實(shí)時(shí)生長狀態(tài)，通過具有能耗低的ZigBee無線通信模塊2傳送到ARM控制器3，ARM控制器通過GPRS網(wǎng)絡(luò)4將溫室大棚的信息傳送到設(shè)定的計(jì)算機(jī)或手機(jī)APP終端6上，還可以接受計(jì)算機(jī)或手機(jī)APP終端6發(fā)回來的控制信息，當(dāng)相關(guān)的參數(shù)超出設(shè)定的閥值時(shí)，報(bào)警模塊7會(huì)報(bào)警，提醒種植人員溫室大棚的異常情況；云端數(shù)據(jù)庫5通過GPRS網(wǎng)絡(luò)4 一方面可以為ARM控制器3提供溫室大棚環(huán)境質(zhì)量參考數(shù)據(jù)，另一方面可以存儲(chǔ)溫室大棚的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù);ARM控制器3還與自動(dòng)控制模塊8連接，通過自動(dòng)控制模塊8中的繼電器組分別驅(qū)動(dòng)加熱器、加濕器、燈、通風(fēng)機(jī)、水栗、C02施放機(jī)、遮陽網(wǎng)。
[0015]溫室大棚中各個(gè)測量節(jié)點(diǎn)檢測的土壤溫度、土壤水分、空氣溫度、空氣濕度、光照強(qiáng)度、C02濃度以及溫室外部的安防信息等參數(shù)經(jīng)過ARM控制器3中設(shè)置的植物適宜生長環(huán)境參數(shù)對比分析后，及時(shí)向自動(dòng)控制模塊8發(fā)出相關(guān)的控制指令。當(dāng)土壤溫度過低時(shí)ARM控制器3發(fā)出啟動(dòng)加熱器的指令對溫室大棚的土壤加熱，滿足植物生長需要的溫度要求時(shí)ARM控制器3發(fā)出關(guān)閉加熱器的指令；同理，土壤水分不足時(shí)開啟水栗向溫室大棚澆水;空氣溫度、空氣濕度不足時(shí)分別開啟加熱器、加濕器;C02濃度不足時(shí)開啟⑶2施放機(jī)，增加溫室大棚里的⑶2濃度;土壤溫度、土壤水分、空氣溫度、空氣濕度、C02濃度太高太多時(shí)開啟通風(fēng)機(jī)，讓溫室大棚里與外界進(jìn)行空氣交換，降低溫室大棚里的溫度、水分和C02濃度;光照強(qiáng)度太強(qiáng)影響植物生長時(shí)開啟遮陽網(wǎng)遮住一部分的陽光，減輕光照強(qiáng)度;光照強(qiáng)度太弱影響植物生長時(shí)打開燈，增強(qiáng)光照強(qiáng)度;溫室大棚外部安裝攝像頭，檢測溫室外部的安防信息。
[0016]上述方式中未述及的技術(shù)內(nèi)容采取或借鑒已有技術(shù)即可實(shí)現(xiàn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于ARM的溫室大棚嵌入式測控系統(tǒng)，包括環(huán)境檢測模塊、ARM控制器、ZigBee無線通信模塊、自動(dòng)控制模塊、報(bào)警模塊、云端數(shù)據(jù)庫、計(jì)算機(jī)或手機(jī)APP終端:環(huán)境檢測模塊通過ZigBee無線通信模塊與ARM控制器連接，ARM控制器通過GPRS網(wǎng)絡(luò)連接計(jì)算機(jī)或手機(jī)APP終端、云端數(shù)據(jù)庫，所述的環(huán)境檢測模塊包括溫濕度傳感器、C02傳感器、熱釋電紅外傳感器、光照傳感器、攝像頭，ARM控制器還連接報(bào)警模塊、自動(dòng)控制模塊，自動(dòng)控制模塊包括繼電器組、加熱器、加濕器、燈、通風(fēng)機(jī)、水栗、C02施放機(jī)及遮陽網(wǎng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ARM的溫室大棚嵌入式測控系統(tǒng)，其特征在于，所述ARM控制器通過ZigBee無線通信模塊接收溫室大棚中無線檢測節(jié)點(diǎn)可檢測的溫度、濕度、光照強(qiáng)度、C02濃度以及溫室外部的安防信息。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ARM的溫室大棚嵌入式測控系統(tǒng)，其特征在于，所述云端數(shù)據(jù)庫一方面可以為ARM控制器提供溫室大棚質(zhì)量參考數(shù)據(jù)，另一方面存儲(chǔ)溫室大棚的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ARM的溫室大棚嵌入式測控系統(tǒng)，其特征在于，所述ARM控制器中移植了Linux嵌入式操作系統(tǒng)和Web服務(wù)器，計(jì)算機(jī)或手機(jī)APP終端用于通過GPRS網(wǎng)絡(luò)對ARM控制器實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ARM的溫室大棚嵌入式測控系統(tǒng)，其特征在于，所述ARM控制器對參數(shù)進(jìn)行分析處理后向自動(dòng)控制模塊發(fā)出控制指令，通過繼電器組驅(qū)動(dòng)加熱器、加濕器、燈、通風(fēng)機(jī)、水栗、C02施放機(jī)、遮陽網(wǎng)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于ARM的溫室大棚嵌入式測控系統(tǒng)，包括環(huán)境檢測模塊、ARM控制器、ZigBee無線通信模塊、自動(dòng)控制模塊、報(bào)警、云端數(shù)據(jù)庫、計(jì)算機(jī)或手機(jī)APP終端。ARM控制器移植Linux高實(shí)時(shí)性可裁剪的操作系統(tǒng)，ARM控制器通過ZigBee無線通信模塊連接環(huán)境檢測模塊，接收溫室大棚中的環(huán)境參數(shù)；計(jì)算機(jī)或手機(jī)APP終端通過GPRS網(wǎng)絡(luò)連接ARM控制器，對ARM控制器實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制；ARM控制器還連接報(bào)警模塊、自動(dòng)控制模塊，ARM控制器對環(huán)境參數(shù)進(jìn)行分析處理后向自動(dòng)控制模塊發(fā)出控制指令。該溫室大棚嵌入式測控系統(tǒng)應(yīng)用了ARM控制器及云端數(shù)據(jù)庫，對溫室大棚內(nèi)植物生長狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)精確分析，及時(shí)做出響應(yīng)，具有穩(wěn)定性強(qiáng)、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】G05D27/02
【公開號(hào)】CN205121382
【申請?zhí)枴緾N201520745360
【發(fā)明人】李哲, 劉坤, 熊蕾, 劉玉爍
【申請人】劉坤
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年9月24日