一种玻璃温室远程控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电学技术领域，尤其涉及一种控制系统。
【背景技术】
[0002]玻璃温室是指以玻璃为采光材料的温室，在栽培设施中，其透光率最高，使用寿命最长，适合在多种地区和气候条件下使用。同时，玻璃温室也是一个人工农业生产系统，温室内的环境因子共同影响作物产量与品质，用多种控制设备来调节室内环境，以满足作物生长最佳要求，提高温室生产率和利用率。目前，大部分玻璃温室采用控制柜实现温室环境的现场控制，当需要对多个温室进行调控时，管理员需要对每个温室手动操作控制柜，存在劳动强度大、效率低等问题。
【发明内容】
[0003]本发明就是针对上述问题，提供一种动态适应性好且抗干扰能力强的一种杏鲍菇大棚的温度控制系统。
[0004]为了实现上述目的，本发明其特征在于:由无线控制节点、控制分发节点和基地管理平台构成。控制节点包括控制芯片、串口通信模块、多路设备控制模块、电源模块；控制芯片的输出端口连接多路设备控制模块，控制芯片的输入端口连接串口通信模块和电源模块；控制节点完成玻璃温室内加热器、风扇、天窗、遮阳帘和湿帘等多个设备的执行控制。控制分发节点主要由ZigBee协调器和GPRS模块组成:协调器完成ZigBee网络的建立和控制指令的下传；GPRS模块完成协调器和基地管理平台之间的远程通信。基地管理平台完成控制指令的下发、数据存储、查询和管理。
[0005]作为一种优选方案，本发明所述的控制芯片采用CC2530芯片。
[0006]本发明有益效果。
[0007]本发明针对玻璃温室采用模块化设计，以CC2530为核心开发无线控制节点，以控制分发节点实现基地管理平台和无线控制节点之间的信息交互，基于B/S架构开发了温室管理软件。可在管理室远程调节多个温室内环境，提高设施基地管理效率15%以上，降低了劳动强度，具有广泛的应用前景。
【附图说明】
[0008]图1是本发明电路原理框图。
【具体实施方式】
[0009]如图所示，本发明其特征在于:由无线控制节点、控制分发节点和基地管理平台构成。控制节点包括控制芯片、串口通信模块、多路设备控制模块、电源模块；控制芯片的输出端口连接多路设备控制模块，控制芯片的输入端口连接串口通信模块和电源模块；控制节点完成玻璃温室内加热器、风扇、天窗、遮阳帘和湿帘等多个设备的执行控制。控制分发节点主要由ZigBee协调器和GPRS模块组成:协调器完成ZigBee网络的建立和控制指令的下传；GPRS模块完成协调器和基地管理平台之间的远程通信。基地管理平台完成控制指令的下发、数据存储、查询和管理。
[0010]作为一种优选方案，本发明所述的控制芯片采用CC2530芯片。
[0011]系统运行时，用户在基地管理平台发送控制指令，由GP R S传输到控制分发节点，再由Zigbee网络传输到指定控制节点，实现多路控制设备的启闭，以调节温室环境。无线控制节点包含处理器模块、控制模块、电源模块以及串口通信模块。处理器模块采用TI公司的CC2530单片机作为中央处理芯片。该芯片集成了一个增强型工业标准8051内核和一个符合2.4GHzIEEE802.15.4的R F射频收发模块。CC2530共有21个数字输入/输出引脚，8路输入和12位ADC，2个支持多种串行通讯协议UA R T，提供1ldB的链路质量，具有优秀的接收灵敏度和较强的抗干扰性，其传输距离最远可达到1500m。本模块以ZigBee无线通讯技术接收来自于协调器的控制指令，实时处理之后，通过15个I/O 口控制15路设备的启闭，实现对温室环境的调控。
[0012]通过单片机I/O 口输出高低电平来控制加热器、风扇、天窗、遮阳帘、湿帘等设备的启闭。本系统共可以控制15路设备的开断，每两个I/O 口通过一个光耦合器控制两路设备。由控制电路可知，光耦合器的输入端接P0.4 口，输出端Ql接在三极管的基极，继电器线圈作为集电极负载接在集电极和电源之间，继电器线圈两端并联续流二极管，保护三极管集电极端不受损害。当指令为控制设备断开时，Ql输出低电平，三极管截止，继电器线圈无电流流过，继电器释放；当指令为控制设备开启时，Ql输出高电平，三极管饱和导通，继电器线圈有相当的电流流过，从而继电器吸合。
[0013]电源模块采用两种供电方式:一是采用5V适配器为控制节点供电，5V输入电源经过AMS1173.3V稳压芯片为CC2530提供稳定的3.3V电压。AMS117芯片是低漏失电压调整器，片内过热切断电路提供了过热和过载保护。二是采用外接12V电源，通过ILM2596 —
5.0开关电源芯片，将12V电源变为稳定的5V输出，从而为控制节点供电。LM2596系列开关电压调节器是降压型电源管理单片集成电路，具有很好的线性和负载调节特性，其输出电压具有可调和固定输出两种方式，本系统中固定输出5V。
[0014]考虑外接设备及系统功能调试的需要，增加串口通信模块，操作人员可现场通过R S - 232串口接口实现控制节点与外接设备之间的通信，从而可现场向控制节点发送指令，控制15路设备的开断。MAX232芯片是专门为电脑的R S — 232标准串口设计的单电源电平转换芯片，使用+5V电源供电。
[0015]控制分发节点主要由ZigBee协调器和GP R S模块组成，通过R S — 232串口连接。ZigBee协调器是网络组织的管理者，负责整个网络的建立，子节点信息的存储和汇集，系统运行过程中，控制指令的下发也经由他下达到各个子节点。它和各个子节点之间以ZigBee无线技术进行通讯。
[0016]基地管理平台实现信息集中处理，包括控制指令的下发和所有无线控制节点数据的汇集、分析、存储和管理，从而实现整个基地控制设备的远程控制。本文开发了基于B/S架构的管理平台，为温室管理人员提供了直观的人机界面，便于用户进行远程控制。温室管理平台支持用户对每个温室设备进行远程调控，用户选择需要调控设备后，设定控制命令参数，从而在管理室手动发送控制指令，控制指定设备。数据管理和设备管理功能完成设备运行状态、参数，控制设备状态信息的汇聚、分析和显示。
【主权项】
1.一种玻璃温室远程控制系统，其特征在于:由无线控制节点、控制分发节点和基地管理平台构成；控制节点包括控制芯片、串口通信模块、多路设备控制模块、电源模块；控制芯片的输出端口连接多路设备控制模块，控制芯片的输入端口连接串口通信模块和电源模块；控制节点完成玻璃温室内加热器、风扇、天窗、遮阳帘和湿帘等多个设备的执行控制；控制分发节点主要由ZigBee协调器和GPRS模块组成:协调器完成ZigBee网络的建立和控制指令的下传；GPRS模块完成协调器和基地管理平台之间的远程通信；基地管理平台完成控制指令的下发、数据存储、查询和管理。2.根据权利要求1所述的一种玻璃温室远程控制系统，其特征在于:所述的控制芯片采用CC2530芯片。
【专利摘要】一种玻璃温室远程控制系统属于电学技术领域，尤其涉及一种控制系统。本发明提供一种动态适应性好且抗干扰能力强的一种杏鲍菇大棚的温度控制系统。本发明其特征在于：由无线控制节点、控制分发节点和基地管理平台构成。控制节点包括控制芯片、串口通信模块、多路设备控制模块、电源模块；控制芯片的输出端口连接多路设备控制模块，控制芯片的输入端口连接串口通信模块和电源模块；控制节点完成玻璃温室内加热器、风扇、天窗、遮阳帘和湿帘等多个设备的执行控制。控制分发节点主要由ZigBee协调器和GPRS模块组成:协调器完成ZigBee网络的建立和控制指令的下传；GPRS模块完成协调器和基地管理平台之间的远程通信。
【IPC分类】G08C17/02, G05B19/418
【公开号】CN105528882
【申请号】CN201410575943
【发明人】赵俭
【申请人】赵俭
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2014年10月25日