一种多通道温室环境自主调节装置的制作方法

本实用新型温室环境检测技术领域，尤其涉及一种多通道温室环境自主调节装置。

背景技术：

随着人们生活水平的提高，人们对衣食住行的要求也越来越高；为了能够让人们在一年四季都能吃上各种瓜果蔬菜，温室大棚技术在我国得到了快速发展，大棚种植日渐成为广大传统农民转型的一个方向，也是广大农民发家致富的重要产业之一。

传统的大棚种植基本上都是依靠人力资源，这种方式的缺陷比较明显，如效率低、监管误差大以及提高人力成本等问题；虽然近年来不少温室大棚也采用一些智能控制系统的，但是其整体智能化水平都相对较低，需要人工辅助参与，且多个大棚的控制相互独立没有实现整体的控制，也不能对采集的各个大棚的环境参数数据进行可视化展示。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种多通道温室环境自主调节装置，解决了传统大棚种植采用人工管理方式存在的不足，以及现有一些智能控制系统智能化水平低的问题。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种多通道温室环境自主调节装置，它包括数据采集模块、多路控制开关、放大滤波器、a/d转换器、比较器模块、微处理器；所述数据采集模块的输出端与所述多路控制器开关的输入端连接，输出一路同一种类型的模拟信号到所述放大滤波器进行滤波放大后输入到所述a/d转换器；所述a/d转换器的输出端与所述比较器模块的输入端连接；所述比较器模块将所述a/d转换器输出的同一种类型的数字信号进行比较后输入到所述微处理器。

所述数据采集模块包括第一大棚采集单元、第二大棚采集单元和第n大棚采集单元；所述第一大棚采集单元、第二大棚采集单元和第n大棚采集单元的输出端与所述多路控制开关连接，所述多路控制开关控制输出同一类型的模拟信号到所述放大滤波器。

所述第一大棚采集单元、第二大棚采集单元和第n大棚采集单元均包括有温度传感器、湿度传感器和光照传感器；所述温度传感器、湿度传感器和光照传感器的数据输出端均与所述多路控制开关连接；多路控制开关在同一时间控制连接所述第一大棚采集单元、第二大棚采集单元和第n大棚采集单元中的温度传感器或者湿度传感器或者光照传感器，输出温度或者湿度或者光照的模拟信号。

所述比较器模块包括有多个比较器，其中比较器的数量与所述数据采集模块中的大棚采集单元的数量相同，对所述a/d转换器输出的多组温度或者湿度或者光照的数字信号进行阈值比较。

还包括通信模块和终端设备；所述微处理器通过所述通信模块与所述终端设备进行数据或者指令的传输。

还包括调光控制模块、led灯阵列和调节设备；所述微处理器的输出端与所述调光控制模块的输入端连接，调光控制模块的输出端与所述led灯阵列控制连接；所述微处理器的输出端与所述调节设备的输入端连接。

本实用新型的有益效果为：一种多通道温室环境自主调节装置，通过对多个大棚输出的温度、湿度和光照数据信号进行阈值比较，如果数据不在阈值范围内则微处理器发送指令信号到相应的调节设备进行温度、湿度和光照的自主自动调节，全程无需人为参与；微处理器可以通过通信模块将各个大棚的数据发送到手机客户端，用户可以通过手机客户端实时了解各个大棚的温室环境数据；也可以通过通信模块将各个大棚的数据发送到显示大屏上，实现各个大棚温室环境数据的可视化实时展示。

附图说明

图1为本实用新型的原理结构示意图；

图2为数据采集模块的原理结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和有点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的保护范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本发明做进一步的描述。

如图1所示，一种多通道温室环境自主调节装置，它包括数据采集模块、多路控制开关、放大滤波器、a/d转换器、比较器模块、微处理器；所述数据采集模块的输出端与所述多路控制器开关的输入端连接，输出一路同一种类型的模拟信号到所述放大滤波器进行滤波放大后输入到所述a/d转换器；所述a/d转换器的输出端与所述比较器模块的输入端连接；所述比较器模块将所述a/d转换器输出的同一种类型的数字信号进行比较后输入到所述微处理器。

所述数据采集模块包括第一大棚采集单元、第二大棚采集单元和第n大棚采集单元；所述第一大棚采集单元、第二大棚采集单元和第n大棚采集单元的输出端与所述多路控制开关连接，所述多路控制开关控制输出同一类型的模拟信号到所述放大滤波器。

进一步地，微处理器采用型号为stc15w401as系列单片机，其采用stc第九代加密技术，无法解密，指令代码完全兼容传统8051，但是速度是其8-12倍；内部集成高精度r/c时钟(±0.3％)，±1％温漂(-40℃～+85℃)，常温下温漂+0.6％(-20℃～+65℃)，isp编程时5mhz～35mhz宽范围可设置，可彻底省掉外部昂贵的晶振和外部复位电路(内部已集成高可靠复位电路，isp编程时16级复位门槛电压可选)；3路ccp/pwm/pca，8路高速10位a/d转换(30万次/秒)，1组超高速异步串行通信扣(uart，可在3组管脚之间进行切换，分时复用可作3组串口使用)，1组高速同步串行通信端口spi，针对串行口通信。

如图2所示，所述第一大棚采集单元、第二大棚采集单元和第n大棚采集单元均包括有温度传感器、湿度传感器和光照传感器；所述温度传感器、湿度传感器和光照传感器的数据输出端均与所述多路控制开关连接；多路控制开关在同一时间控制连接所述第一大棚采集单元、第二大棚采集单元和第n大棚采集单元中的温度传感器或者湿度传感器或者光照传感器，输出温度或者湿度或者光照的模拟信号。

所述比较器模块包括有多个比较器，其中比较器的数量与所述数据采集模块中的大棚采集单元的数量相同，对所述a/d转换器输出的多组温度或者湿度或者光照的数字信号进行阈值比较。

进一步地，通过将比较器的数量与温度传感器、湿度传感器和光照传感器的数量进行对应，多路控制开关可以控制每一次只输出同一类型的参数数据(如只输出各个大棚的温度数据或者湿度数据或者光照数据)，通过对每一个大棚种的温度、湿度和光照参数数据进行阈值比较，然后将结果发送到微处理器。

进一步地，将多路控制开关、放大滤波器和a/d转换器设置在数据采集模块和比较器模块之间，多个大棚采集的环境参数数据只需要通过一个放大滤波器和a/d转换器进行数据处理即可，无需在每个大棚的数据输出链路上连接和放大滤波器以及a/d转换器相关的器件，即降低了整个装置系统的复杂度，也降低了装置的成本。

还包括通信模块和终端设备；所述微处理器通过所述通信模块与所述终端设备进行数据或者指令的传输。

进一步地，终端设备包括智能手机客户端和/或显示大屏，微处理器可以通过通信模块将各个大棚的数据发送到手机客户端，用户可以通过手机客户端实时了解各个大棚的温室环境数据；也可以通过通信模块将各个大棚的数据发送到显示大屏上，实现各个大棚温室环境数据的可视化实时展示。

还包括调光控制模块、led灯阵列和调节设备；所述微处理器的输出端与所述调光控制模块的输入端连接，调光控制模块的输出端与所述led灯阵列控制连接；所述微处理器的输出端与所述调节设备的输入端连接。

进一步地，通过调光控制模块和led灯阵列对各个大棚内的光照参数进行调节；调节设备包括调节温度和湿度的加热器和加湿器等，或者其他可以实现智能控制的温湿度调节设备，通过控制led灯阵列的光照亮度也能对大棚内的温度进行一定的调节

本实用新型的工作过程为：多个大棚种的温度传感器、湿度传感器和光照传感器分别实时采集相应大棚种的温度、湿度和光照数据通过多路控制开关输出温度数据或者湿度数据或者光照数据通过放大滤波器进行信号滤波放大后通过a/d转换器将模拟信号转换为数字信号，在经过比较器对每个大棚的温度参数或者湿度参数或者光照参数进行阈值比较，最后将比较结果发送到微处理器，微处理器根据比较结果发送相应指令到调节设备、调光控制模块；以及通过通信模块将各个大棚的数据发送到手机客户端，用户可以通过手机客户端实时了解各个大棚的温室环境数据；也可以通过通信模块将各个大棚的数据发送到显示大屏上，实现各个大棚温室环境数据的可视化实时展示。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。