2單片機(jī)。由于下位機(jī)需要較大的存儲(chǔ)量，因此選擇一個(gè)數(shù)據(jù)和程序容量較大的單片機(jī)，就不用擴(kuò)展數(shù)據(jù)和程序存儲(chǔ)器。經(jīng)過權(quán)衡各種控制器芯片，最終采用STC89C52單片機(jī)作為核心控制器。該單片機(jī)有較強(qiáng)的指令尋址和運(yùn)算功能，算術(shù)運(yùn)算功能強(qiáng)，軟件編程靈活，易于實(shí)現(xiàn)人機(jī)對話，可以用軟件簡單地實(shí)現(xiàn)算法和邏輯控制、成本較低。且其外圍電路比較復(fù)雜，抗干擾能力較理想，性價(jià)比高，容易燒寫程序。所述STC89C52單片機(jī)是一款8051的MCU，包含16/32/64kB Flash和1024字節(jié)的數(shù)據(jù)RAM。
[0025]在本實(shí)施例中，所述溫度檢測模塊包括一用以采集溫度值的溫度傳感器;所述濕度檢測模塊包括一用以采集濕度的濕度傳感器;所述光照強(qiáng)度檢測模塊包括一用以采集光照強(qiáng)度的光照強(qiáng)度傳感器;所述二氧化碳濃度檢測模塊包括一用以采集二氧化碳濃度的二氧化碳傳感器。
[0026]在本實(shí)施例中，所述光照強(qiáng)度傳感器為BH1750;所述二氧化碳傳感器為MG811;所述溫度傳感器與濕度傳感器為溫濕度復(fù)合傳感器，所述溫濕度復(fù)合傳感器為DHTl I。
[0027]其中，光照強(qiáng)度傳感器的功能簡介如下:BH1750FVI是一種用于兩線式串行總線接口的數(shù)字型光強(qiáng)度傳感器集成電路。這種集成電路可以根據(jù)收集的光線強(qiáng)度數(shù)據(jù)來調(diào)整液晶或者鍵盤背景燈的亮度。利用它高分辨率可探測較大范圍變化。
[0028]二氧化碳傳感器模塊的功能簡介如下:MG811具有對C02有良好的靈敏度和選擇性，受溫濕度的變化影響較小，良好的穩(wěn)定性、再現(xiàn)性。
[0029]溫濕度傳感器的功能簡介如下:DHTll數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出的溫濕度復(fù)合傳感器。它應(yīng)用專用的數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù)，確保產(chǎn)品具有極高的可靠性與卓越的長期穩(wěn)定性。傳感器包括一個(gè)電阻式感濕元件和一個(gè)NTC測溫元件，并與一個(gè)高性能8位單片機(jī)相連接。每個(gè)DHTll傳感器都在極為精確的濕度校驗(yàn)室中進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)系數(shù)以程序的形式儲(chǔ)存在OTP內(nèi)存中，傳感器內(nèi)部在檢測信號(hào)的處理過程中要調(diào)用這些校準(zhǔn)系數(shù)。單線制串行接口，使系統(tǒng)集成變得簡易快捷。超小的體積、極低的功耗，信號(hào)傳輸距離可達(dá)20米以上，使其成為各類應(yīng)用場合的最佳選則。
[0030]在本實(shí)施例中，所述控制模塊包括有溫度輸出控制電路、濕度輸出控制電路、二氧化碳濃度輸出控制電路;所述溫度輸出控制電路、濕度輸出控制電路以及二氧化碳濃度輸出控制電路均包括一用以實(shí)現(xiàn)開關(guān)控制的繼電器;所述光照強(qiáng)度控制電路包括一用以表示光照強(qiáng)度的LED燈。下位機(jī)的單片機(jī)I/O口通過光耦輸出控制繼電器開關(guān)作用，實(shí)現(xiàn)對輸出端器件的控制；另外該單片機(jī)通過ULN2003的控制提高輸出帶載能力，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)對LED燈的PffM控制亮暗程度。
[0031]在本實(shí)施例中，所述無線通信模塊為NRF24L01微功率無線通信模塊，該模塊為Nordic公司的NRF24L01芯片，2.4G全球開發(fā)ISM頻段免許可證使用，最高工作速率達(dá)2Mbps，125頻道滿足多點(diǎn)通信和跳頻通信需要，體積小巧約31mm*17mm，高效GFSK調(diào)制，抗干擾能力強(qiáng)，特別適合無線音視頻傳輸、工業(yè)控制領(lǐng)域等需要較大傳輸速率的無線通訊需求。
[0032]在本實(shí)施例中，所述上位機(jī)與下位機(jī)均包括一用以提供5V電源的電源模塊，所述電源模塊包括三段穩(wěn)壓器7805、二極管、電容以及電阻。由于變壓器可產(chǎn)生12V左右的輔助交流電，輔助電源的輸入端電源由12V變壓器的輔助線圈提供，經(jīng)過整流橋D整流后分別經(jīng)電容C1、C2和電容C5、C6濾成平穩(wěn)的12V作為三端穩(wěn)壓器LM7805的輸入電源，三端穩(wěn)壓器LM7805的輸出端經(jīng)過電容C3、C4和電容C7、C8濾波后就可得到5V的穩(wěn)定直流電壓，該5V電壓可作為單片機(jī)和LCD顯示屏等供電。
[0033]在本實(shí)施例中，一種基于ARM的無線蔬菜大棚智能系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，包括以下步驟:
[0034]步驟S1:下位機(jī)中采用傳感器采集當(dāng)前蔬菜大棚中的光照強(qiáng)度、濕度、溫度以及二氧化碳濃度數(shù)據(jù)，采集到的數(shù)據(jù)通過A/D轉(zhuǎn)換模塊輸入單片機(jī)處理后在顯示模塊顯示相應(yīng)的數(shù)據(jù)，并通過無線通信模塊發(fā)送給上位機(jī)；
[0035]步驟S2:所述上位機(jī)通過無線通信模塊接收下位機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)信號(hào)，在顯示模塊顯示相應(yīng)的數(shù)值，所述上位機(jī)中的單片機(jī)將接收到的數(shù)值與設(shè)定的數(shù)值進(jìn)行比較，若接收到的數(shù)值與設(shè)定的數(shù)值不相等，則所述上位機(jī)中報(bào)警模塊發(fā)出報(bào)警，并且通過無線通信模塊發(fā)送控制信號(hào)給所述下位機(jī)，通過PC控制器將數(shù)據(jù)發(fā)送給PC機(jī)實(shí)現(xiàn)保存和記錄數(shù)據(jù)；
[0036]步驟S3:所述下位機(jī)的無線通信模塊接收控制信號(hào)，并將控制信號(hào)傳輸至所述下位機(jī)中的單片機(jī)，所述單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對所述下位機(jī)中的控制模塊的輸出控制。
[0037]因此，本實(shí)施例中上位機(jī)可通過分時(shí)接收下位機(jī)的通信信號(hào)，并且進(jìn)行相應(yīng)的分析和處理，最終實(shí)現(xiàn)ARM主控器對多下位機(jī)系統(tǒng)的控制。
[0038]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，凡依本實(shí)用新型申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本實(shí)用新型的涵蓋范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于ARM的無線蔬菜大棚智能系統(tǒng)，其特征在于:包括復(fù)數(shù)個(gè)設(shè)置于蔬菜大棚中的用以數(shù)據(jù)檢測和輸出控制的下位機(jī)與一用以數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)設(shè)定與數(shù)據(jù)傳送的上位機(jī)；所述下位機(jī)包括單片機(jī)以及與其相連的控制模塊、液晶顯示模塊、報(bào)警模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊與無線通信模塊;所述A/D轉(zhuǎn)換模塊還與溫度檢測模塊、濕度檢測模塊、光照強(qiáng)度檢測模塊以及二氧化碳濃度檢測模塊相連;所述上位機(jī)包括單片機(jī)以及與其相連的無線通信模塊、顯示模塊、報(bào)警模塊、按鍵模塊以及用以與PC機(jī)通信的PC控制器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于ARM的無線蔬菜大棚智能系統(tǒng)，其特征在于:所述上位機(jī)中的單片機(jī)為STM32單片機(jī)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于ARM的無線蔬菜大棚智能系統(tǒng)，其特征在于:所述下位機(jī)中的單片機(jī)為STC89C52單片機(jī)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于ARM的無線蔬菜大棚智能系統(tǒng)，其特征在于:所述溫度檢測模塊包括一用以采集溫度值的溫度傳感器;所述濕度檢測模塊包括一用以采集濕度的濕度傳感器;所述光照強(qiáng)度檢測模塊包括一用以采集光照強(qiáng)度的光照強(qiáng)度傳感器;所述二氧化碳濃度檢測模塊包括一用以采集二氧化碳濃度的二氧化碳傳感器。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于ARM的無線蔬菜大棚智能系統(tǒng)，其特征在于:所述光照強(qiáng)度傳感器為BH1750;所述二氧化碳傳感器為MG811;所述溫度傳感器與濕度傳感器為溫濕度復(fù)合傳感器，所述溫濕度復(fù)合傳感器為DHTl I。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于ARM的無線蔬菜大棚智能系統(tǒng)，其特征在于:所述控制模塊包括有溫度輸出控制電路、濕度輸出控制電路、二氧化碳濃度輸出控制電路以及光照強(qiáng)度控制電路;所述溫度輸出控制電路、濕度輸出控制電路以及二氧化碳濃度輸出控制電路均包括一用以實(shí)現(xiàn)開關(guān)控制的繼電器;所述光照強(qiáng)度控制電路包括一用以表示光照強(qiáng)度的LED燈。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于ARM的無線蔬菜大棚智能系統(tǒng)，其特征在于:所述無線通信模塊為NRF24L01微功率無線通信模塊。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于ARM的無線蔬菜大棚智能系統(tǒng)，其特征在于:所述上位機(jī)與下位機(jī)均包括一用以提供5V電源的電源模塊。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種基于ARM的無線蔬菜大棚智能系統(tǒng)，包括復(fù)數(shù)個(gè)設(shè)置于蔬菜大棚中的用以數(shù)據(jù)檢測和輸出控制的下位機(jī)與一用以數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)設(shè)定與數(shù)據(jù)傳送的上位機(jī)；所述下位機(jī)包括單片機(jī)以及與其相連的控制模塊、液晶顯示模塊、報(bào)警模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊與無線通信模塊；A/D轉(zhuǎn)換模塊還與溫度檢測模塊、濕度檢測模塊、光照強(qiáng)度檢測模塊以及二氧化碳濃度檢測模塊相連；所述上位機(jī)包括單片機(jī)以及與其相連的無線通信模塊、顯示模塊、報(bào)警模塊、按鍵模塊以及用以與PC機(jī)通信的PC控制器。本實(shí)用新型提供的系統(tǒng)通過實(shí)時(shí)監(jiān)測采集蔬菜大棚的栽培環(huán)境，使蔬菜內(nèi)部的各參量指標(biāo)符合蔬菜的最佳生長環(huán)境要求，以保證蔬菜的正常增長和降低人工監(jiān)控、提高經(jīng)濟(jì)效益。
【IPC分類】G05D27/02
【公開號(hào)】CN205193641
【申請?zhí)枴緾N201520927412
【發(fā)明人】吳瑞坤, 倪振松, 黃軍強(qiáng), 張榮光, 曾福昌, 林玉女
【申請人】福建師范大學(xué)福清分校
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2015年11月20日