电平转换器74LVC4245的脚20以及第一 ZIGBEE模块的脚13，第一单片机STC12C5A60S2的脚2连接第一接口通讯芯片max485脚2和脚3，第一单片机STC12C5A60S2的脚3连接第一接口通讯芯片max485脚I，第一单片机STC12C5A60S2的脚4连接第一接口通讯芯片max485脚4，第一接口通讯芯片max485脚5至脚8连接至pH传感器，第一单片机STC12C5A60S2的脚5经由发光二极管Dl以及电阻R5接地，第一单片机STC12C5A60S2的脚6以及脚7连接土壤温湿度传感器3册11，第一单片机51'(:120546052的脚11连接至第一电平转换器74LVC4245的脚3，第一单片机STC12C5A60S2的脚32至脚40连接接插件Header 9，第一ZIGBEE模块的脚16通过电阻Rl连接至第一电平转换器74LVC4245的脚3，第一 ZIGBEE模块的脚16连接至第一电平转换器74LVC4245的脚20，第一单片机STC12C5A60S2的脚40连接第一稳压电路，第一 ZIGBEE模块的脚9经由电阻R9连接至发光二极管ZigBeeLED2的一端，发光二极管ZigBeeLED2的另一端接地，第一 ZIGBEE模块的脚22经由电阻RlO连接至发光二极管ZigBeeLEDl的一端，发光二极管ZigBeeLEDl的另一端接地。第一单片机STC12C5A60S2的脚18和脚19连接第一时钟电路，第一单片机STC12C5A60S2的脚26、脚27、脚28连接第一液晶屏LCD1602。第一稳压电路包括第一稳压器ASM1117。所述智能控制器以及空气采集器的电路连接结构如下所述:第二单片机STC12C5A60S2的脚I连接第二电平转换器74LVC4245的脚4，第二单片机STC12C5A60S2的脚I经由电阻R4’连接至第二电平转换器74LVC4245的脚20，第二单片机STC12C5A60S2的脚2连接至第二接口通讯芯片max485的脚2、脚3，第二单片机STC12C5A60S2的脚3连接至第二接口通讯芯片max485的脚1，所述第二单片机STC12C5A60S2的脚4连接至第二接口通讯芯片max485的脚4，第二接口通讯芯片max485的脚6、脚7连接至空气温湿度传感器以及光照度传感器，所述第二单片机STC12C5A60S2的脚5经由发光二极管D1’以及电阻RlΓ接地，所述第二单片机STC12C5A60S2的脚10连接至第二ZIGBEE模块的脚17，所述第二单片机STC12C5A60S2的脚21至脚26经由uln2003芯片连接继电器SRDl至继电器SRD6，所述继电器SRDl至继电器SRD3连接至第一控制单元，所述继电器SRD4至继电器SRD6连接至第二控制单元，所述第二单片机STC12C5A60S2的脚32至脚40连接至接插件Header 9’，所述第二单片机STC12C5A60S2的脚40连接至第二稳压电路，第二ZIGBEE模块的脚9经由电阻R12连接至发光二级光ZigBeeLEDl’的一端，发光二级光ZigBeeLEDl’的另一端接地，第二ZIGBEE模块的脚22经由电阻R13连接至发光二级光ZigBeeLED2 ’的一端，发光二级光ZigBeeLEDl’的另一端接地。所述第二单片机STC12C5A60S2的脚19以及脚20连接第二时钟电路，所述第二单片机STC12C5A60S2的脚6、脚7、脚8连接连接第二液晶屏IXD1602。第二稳压电路包括第二稳压器ASMl 117以及三端稳压器7805。
[0035]本实用新型土壤采集终端集成了土壤温湿度传感器、pH传感器，并通过第一ZIGBEE模块发送采集的数据至智能控制器，从而解决了市面上土壤数据实时并在线采集传至上位机的问题。第一单片机采用STC12C5A60S2，该单片机的速率是传统的51单片机10倍，而且拥有2个串口。一个是外接ZigBee模块，另一个是外接485总线。通过ZigBee模块组网特点和单片机高速率的特点，快速对采集的数据进行响应，并做到一个采集设备具有的采集功能。第一液晶屏LCD1602可以实时显示土壤温湿度和pH值信息。pH传感器可采用利用带485输出的，485协议在传输数据上更稳定，土壤温湿度模块SHT11，功耗低，精度高，传感器采用IIC总线协议，该协议采集速率快。设计时，程序可自带看门狗，利用ZigBee通讯协议组网速度快，开发周期短。空气采集器和智能控制器采用了集成化设计，空气采集器采集空气的温湿度和光照度，智能控制器对采集回来的空气温湿度，光照度，土壤温湿度，pH浓度进行综合分析，并可以方便利用模糊神经网络算法以实验中的大量数据采集样本进行训练，从而可以利用神经网络算法的识别能力和预测能力实现了控制设备的智能化，达到智能控制的目的，这样不需要人力来达到对大棚环境的控制。空气采集设备和智能控制设备:空气温湿度传感器AM2322为采用485总线输出的温湿度模块;光照度传感器BH1750为采用485总线输出的光照度变送器;智能控制器可以采用模糊神经网络算法，训练样本通过前期大量MatLab编程训练得出；智能控制器其他算法可以采用SVM，KNN分类器和模糊控制理论对大棚调控设备(风扇，卷帘，水阀，暖炉，灯暖)进行实验研究，并分析比对，应用于实际控制。
[0036]本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型所作的举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种设施农业环境空气智能采集终端，其特征在于:包括空气采集器和智能控制器，空气采集器和智能控制器采用整体式结构，智能控制器包括第二单片机，所述空气采集器包括空气温湿度传感器、光照度传感器以及第二 ZIGBEE模块，所述空气温湿度传感器、光照度传感器以及第二 ZIGBEE模块连接第二单片机，设施农业环境空气智能采集终端的具体电路连接结构如下所述:第二单片机STC12C5A60S2的脚I连接第二电平转换器74LVC4245的脚4，第二单片机STC12C5A60S2的脚I经由电阻R4’连接至第二电平转换器74LVC4245的脚20，第二单片机STC12C5A60S2的脚2连接至第二接口通讯芯片max485的脚2、脚3，第二单片机STC12C5A60S2的脚3连接至第二接口通讯芯片max485的脚1，所述第二单片机STC12C5A60S2的脚4连接至第二接口通讯芯片max485的脚4，第二接口通讯芯片max485的脚6、脚7连接至空气温湿度传感器以及光照度传感器，所述第二单片机STC12C5A60S2的脚5经由发光二极管D1’以及电阻RlΓ接地，所述第二单片机STC12C5A60S2的脚10连接至第二ZIGBEE模块的脚17，所述第二单片机STC12C5A60S2的脚21至脚26经由uln2003芯片连接继电器SRDl至继电器SRD6，所述继电器SRDl至继电器SRD3连接至第一控制单元，所述继电器SRD4至继电器SRD6连接至第二控制单元，所述第二单片机STC12C5A60S2的脚32至脚40连接至接插件Header 9’，所述第二单片机STC12C5A60S2的脚40连接至第二稳压电路，第二ZIGBEE模块的脚9经由电阻R12连接至发光二级光ZigBeeLEDl’的一端，发光二级光ZigBeeLEDl’的另一端接地，第二ZIGBEE模块的脚22经由电阻R13连接至发光二级光ZigBeeLED2 ’的一端，发光二级光ZigBeeLEDl，的另一端接地。2.根据权利要求1所述的设施农业环境空气智能采集终端，其特征在于:所述第二单片机STC12C5A60S2的脚19以及脚20连接第二时钟电路，所述第二单片机STC12C5A60S2的脚6、脚7、脚8连接连接第二液晶屏IXD1602。3.根据权利要求1所述的设施农业环境空气智能采集终端，其特征在于:第二稳压电路包括第二稳压器ASMl 117以及三端稳压器7805。4.一种包含权利要求1至3任一所述的设施农业环境空气智能采集终端的智能控制系统，其特征在于:还包括土壤采集终端，所述土壤采集终端和智能控制器通过无线信号连接，其中，土壤采集终端包括第一单片机、土壤温湿度传感器、pH传感器以及第一ZIGBEE模块，所述土壤温湿度传感器、PH传感器以及第一ZIGBEE模块连接第一单片机，所述第一ZIGBEE模块和第二 ZIGBEE模块通过基于ZIGBEE通讯协议的无线信号连接。5.根据权利要求4所述的智能控制系统，其特征在于:土壤采集终端的电路连接结构如下所述:第一单片机STC12C5A60S2的脚I经由电阻R4连接至第一电平转换器74LVC4245的脚20以及第一 ZIGBEE模块的脚13，第一单片机STC12C5A60S2的脚2连接第一接口通讯芯片max485脚2和脚3，第一单片机STC12C5A60S2的脚3连接第一接口通讯芯片max485脚I，第一单片机STC12C5A60S2的脚4连接第一接口通讯芯片max485脚4，第一接口通讯芯片max485脚5至脚8连接至pH传感器，第一单片机STC12C5A60S2的脚5经由发光二极管Dl以及电阻R5接地，第一单片机STC12C5A60S2的脚6以及脚7连接土壤温湿度传感器SHT11，第一单片机STC12C5A60S2的脚11连接至第一电平转换器741^04245的脚3，第一单片机51'(:120546052的脚32至脚40连接接插件Header 9，第一ZIGBEE模块的脚16通过电阻Rl连接至第一电平转换器74LVC4245的脚3，第一 ZIGBEE模块的脚16连接至第一电平转换器74LVC4245的脚20，第一单片机STC12C5A60S2的脚40连接第一稳压电路，第一 ZIGBEE模块的脚9经由电阻R9连接至发光二极管ZigBeeLED2的一端，发光二极管ZigBeeLED2的另一端接地，第一 ZIGBEE模块的脚22经由电阻RlO连接至发光二极管ZigBeeLEDl的一端，发光二极管ZigBeeLEDl的另一端接地。6.根据权利要求5所述的智能控制系统，其特征在于:第一单片机STC12C5A60S2的脚18和脚19连接第一时钟电路，第一单片机STC12C5A60S2的脚26、脚27、脚28连接第一液晶屏LCD1602。7.根据权利要求5所述的智能控制系统，其特征在于:第一稳压电路包括第一稳压器ASM1117。
【专利摘要】本实用新型公开了一种设施农业环境空气智能采集终端以及包含有设施农业环境空气智能采集终端的智能控制系统，其中，设施农业环境空气智能采集终端，包括空气采集器和智能控制器，空气采集器和智能控制器采用整体式结构，智能控制器包括第二单片机，所述空气采集器包括空气温湿度传感器、光照度传感器以及第二ZIGBEE模块，所述空气温湿度传感器、光照度传感器以及第二ZIGBEE模块连接第二单片机，本实用新型空气采集器和智能控制器采用了集成化设计，空气采集器实时采集空气的温湿度和光照度，智能控制器对采集回来的空气温湿度，光照度进行综合分析，方便实现智能控制的目的。
【IPC分类】G05D27/02
【公开号】CN205263687
【申请号】CN201521025974
【发明人】张维庭, 杨宏业, 张磊, 肖思思, 王锐, 张海鹏, 冯文涛
【申请人】内蒙古工业大学
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2015年12月10日