一种基于蓝牙技术的大型场地温度综合智能精确控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及对特定场合，特别是大型的，对温度有持续特定要求的场地温度的智 能化在线精确控制。特别地，本系统，利用蓝牙技术，通过无线通信技术，设计了一种能够在 大型场地，多点采集温度综合智能分析，实时精准控制的技术和方法。 技术背景
[0002] 温度控制系统广泛应用于工业控制的各个领域，常用的控制电路根据应用场合和 所要求的性能指标有所不同。但目前市场上可见的温度控制系统，大都是单点采集温度， 如，居家供暖中的温度控制系统，其缺点是无法对大范围的温度进行精确控制。这种温度控 制系统对于小范围，且对温度要求不高的场合尚可使用，但对一些要求场地较大，温度控制 实时精确的特殊场合，它们就无法满足用户要求了。另外，由于单片机的高可靠性、高性能 价格比、控制方便简捷和灵活性大等优点，在工业控制系统、智能化仪器仪表等诸多领域得 到广泛的应用。因此，采用单片机进行温度的综合控制也是目前温度控制的主要手段。但 是，单片机有以上优点的同时也有一些缺点。
[0003] 首先，它无法在单片机上建立数据库，特别是需要长时间收集存储历史数据的大 型数据库。而在许多应用领域就需要能够对历时数据完整保存，如，对温度要求较高的养殖 场、中医沙疗场等，都需要能够将历史数据完整保存以便后来的进一步查证和分析。
[0004] 另外，单片机也无法根据需要编写大型的具有数据挖掘，智能决策的软件系统。而 随着现代信息技术的飞速发展，通过对大量（甚至是海量）历史数据的深入分析和挖掘，找 出蕴含其中的更具价值的规律和特征知识，进而有针对性地设计出更加智能高效的控制策 略已经越来越受到人们的高度重视。这也要求一个好的采集与控制系统应该能够通过性能 可靠的计算机软件系统实现数据挖掘和知识发现。而要做到这一点，仅靠结构简单，功能单 一的单片机是无法完成的。
[0005] 还有，单靠单片机很难开发出界面友好，操作简单的软件互动界面。单片由于其简 单的硬件结构决定了它无法随心所欲地开发出界面简单美观，使用方便快捷，且功能完善 的人机界面。而随着各类操作简单便捷，界面美观大方的信息产品的普及，人们已经对人机 界面的要求越来越高，这就要求一款能够为大众接受的产品必须有一个更加友好的人机界 面，或者提供一种能够随时更具需要修改和完善界面的方法和渠道，要满足这些要求，在系 统中引入能够自由编程的计算机将是不二的选择。
[0006] 最后，传感器采集到的数据发送到单片机上，而后单片机在发送到电脑上，这一过 程，目前大都是采用有线传输，这不仅需要在使用场地进行布线安装，另外也大大限制了电 脑的活动范围，而且布线会影响美观，更重要的是，如果是一个经常有人接触的地方布放， 难免会被人触碰甚至弄断连线，而且一旦布放完成将很难随意挪动。要解决这些问题，采用 蓝牙技术无线化数据传输将是一个必然选择。
[0007] 综上所述，开发设计一个能够适应大型场地、实时采集温度、无线数据传输、数据 库存储，智能决策、且界面友好的高可靠性、灵活方便的温度控制系统和方法是必要的。
【发明内容】
[0008] 与现有的技术形成对比，本发明为用户提供了一种能够适应相对较大场地、蓝牙 无线传输、可编程智能决策、界面友好的综合温度控制机制。
[0009] 更具体一点，本发明包括计算机及其相应的软件、单片机及其相应的软件、能够在 一定范围内自由布放的温度采集传感器等组成。总体上，本发明使用灵活方便，控制智能 化、可编程化程度高，成本低廉，可推广性好。详细地，下面分别从软件部分和硬件部分两个 方面阐述。
[0010] 一种基于蓝牙技术大型场地温度综合智能精确控制系统由软件部分、硬件部分两 大部分组成，其特征是：硬件部分包括计算机、无线蓝牙模块、单片机电路板、温度采集单 元、继电器及供热系统等；软件部分由三个模块组成，即底层控制模块、系统服务器端模块、 web客户端模块，软件模块主要负责室内环境参数的采集和加热设备的控制。
[0011] 所述的一种基于蓝牙技术大型场地温度综合智能精确控制系统，其特征是：一台 计算机与多个温度采集单元相连，每个温度采集单元由1个51单片机，10-20个DS18B20温 度传感器以及1个无线蓝牙模块组成，形成以主控单片机为中心，以温度采集传感器为端 点的星型网络；整个控制系统又是一个以计算机为中心，以10-20个温度采集单元为端节 点的大的星型网络；温度采集单元与计算机之间是通过无线蓝牙模块实现通信联络的；这 种设计适用于大面积复杂地形的温度测量；根据场地大小和现状的不同，采集密度需求的 不同，分布不同数量的温度采集单元。
[0012] 所述的一种基于蓝牙技术大型场地温度综合智能精确控制系统，其特征是：温度 采集单元由单片机与DS18B20组成，通过无线蓝牙模块实现通信联络；无线蓝牙串口模块 由蓝牙适配器和蓝牙模块两部分组成，经过实际测量得出存在墙体阻隔的情况下，有效传 输距离为25米左右；1个蓝牙适配器允许7个蓝牙设备同时连接，支持win XP、win7等通 用PC系统。
[0013] 所述的一种基于蓝牙技术大型场地温度综合智能精确控制系统，其特征是：软件 系统分为三个模块：即底层控制模块、系统服务器端模块以及web系统模块；当系统正常运 行之后，各个模块开始处于工作状态，此时数据便通过以下三种方式在系统中进行传送：
[0014] a)、底层控制模块的温度传感器不断地监测环境的温度，并将检测到的数据源源 不断地发送给单片机，然后单片机通过与之链接的蓝牙模块将数据发送给系统服务器端， 系统服务器端有一个守护进程会不停地查询端口的输入缓冲区，一旦缓冲区有新数据，守 护进程便将数据一次性读入系统进行处理，经处理之后，便把不同区域的温度分别存在数 据库表中对应的数据表字段中，此时，web系统便可以数据库中读取数据，展示在web网页 中，用户便能够实时进行查看；
[0015] b)、当用户需要人为干预控制温度调节设备时，便可以在web系统界面提交自己 的控制命令，一经提交，命令信息首先存入数据库表的对应的命令字段中，然后由系统服务 器端将命令读取出，放入数据输出缓冲区进行发送，单片机通过蓝牙接收到新读取的控制 命令后，将其发送给温度调节设备，从而实现对它的直接控制功能；
[0016] c)、用户可以在web系统设定一个对温度调控的范围值，一般通过经验数据给出， 当系统在运行的时候，传感器不断采集场地的温度，当监测到场地的温度高于或低于设定 的调控范围值以后，系统服务器端程序便通过控制算法智能输出一条对调节设备进行控制 的命令，发送给单片机进行执行，从而实现自动控制的功能；
[0017] 所述的一种基于蓝牙技术大型场地温度综合智能精确控制系统，其特征是：将温 度传感器的监测能力分区域部署在温控环境中，并接通传感器与单片机的连线，接通单片 机与电脑进行通信的蓝牙模块；在系统部署完毕之后，启动系统服务器端软件BaseCtrl. exe，软件便开始不停地监测通信端口，如果有传感器数据传来，控制软件便将接收到的温 度数据及时存入数据库中；如果检测到有新的命令已存入数据库，系统服务器端软件会将 此命令放入输出缓冲区，以便发送给单片机去执行；最后，在服务器端DOS界面输入命令： node app启动web服务器，并在PC端打开浏览器，在地址栏输入服务器ip地址或者域名， 登录web系统，便可以对场地不同区域的温度实时查看；如果需要人为干预打开或者关闭 加温设备，在web系统也可以提交相应的控制指令进行操作。
[0018] 下面详细叙述本发明的技术方案：
[0019] -台计算机与多个温度采集单元相连，每个温度采集单元由1个51单片机，10-20 个DS18B20温度传感器以及1个无线蓝牙模块组成，形成一个以主控单片机为中心，以温度 采集传感器为端点的星型网络；而整个控制系统又是一个以计算机为中心，以10-20个温 度采集单元为端节点的大的星型网络；温度采集单元与计算机之间是通过无线蓝牙模块实 现通信联络的；这样更加适用于大面积复杂地形的温度测量。根据场地大小和现状的不同， 采集密度需求的不同，分布不同数量的温度采集单元。
[0020] 图1是单个温度采