专利名称：温室自动化控制用嵌入式系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种温室自动化控制用嵌入式系统。
背景技术：
日光温室调控技术至今经历了几十年的发展过程。初期是使用仪表对温室设施中的光照、温度等参数进行测量，再使用手动或电动执行机构(如幕帘、通风设备等)施行简单控制，随着传感元件、仪表及执行器技术的进步，逐步发展成为对温度、湿度、光照等几乎所有室内环境参数分别进行自动控制。同时计算机技术的发展使环境参数的综合控制成为可能，随着微型计算机日新月异的进步和价格大幅度下降，以及对温室控制要求的提高，以微机为核心的温室综合环境控制系统得到了长足的发展，国内外已经完成了多种针对不同用途的日光温室集中控制系统，并迈入了网络化，智能化阶段。 随着我国日光温室产业的快速发展，在日光温室产业的运营中暴露出了一些问题(1)不同地域的气候环境制约了大型温室适用性，温室不能周年运行；小型单体日光温室数量众多，地域分散，能源消耗大，以现代温室为代表的设施农业生产企业效益低下。(2)计算机控制水平低。目前国内温室计算机控制系统与国际选进技术存在很大差距，商用控制系统不能满足高效节能有效控制温室机构运行的要求。(3)性能完善、有效地日光温室造价高，投资回报需要的运行成本和人力成本相应较高，制约了高新技术的投入和发展。现代温室管理和种植的人才缺乏，温室种植技术落后，造成了现代温室的功能和优势不能充分发挥。(4)目前日光技术的最大优点在于精耕细作，最大可能的提高农作物产量，同时也极大地增加了人力成本，大棚的光照强度问题，农作物各发育阶段的病虫害防治、不同植物各发育期的温度、湿度、土壤水分含量、收获时的采摘问题均需要人工参与，极大地增加了人的疲劳工作量。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种成本低、应用领域广泛、能够实现农业生产精准化管理的温室自动化控制用嵌入式系统。一种温室自动化控制用嵌入式系统，包括核心微控制器，其特别之处在于，还包括分别与所述核心微控制器连接的电源模块、存储器、GPS模块、无线通信模块、预警报警模块、CAN网络通讯模块、人机接口模块和传感器接口模块。其中核心微控制器采用单片机。其中无线通信模块采用GSM模块或GPRS模块。其中预警报警模块是语音报警电路。本实用新型的有益效果是，可广泛用于果蔬花卉的专业化种植，水产家畜的规模化养殖，及科研院所实验园区的数据采集与控制。采用多种传输与控制方式，降低了人工成本。可采集多个位置的多种环境参数，采用无线、无线等多种传输方式，安装灵活方便可通过互联网或手机进行远程监测与控制，可以随时随地管理。本实用新型的嵌入式系统可以根据需要组合成农户型或园区型，农户型主要是在满足基本要求的情况下，尽量降低成本，便于农民的大规模使用和普及。园区型针对产业园和专业化组织，能够实现针对不同农产品生产的精细化、自动化管理。
附图I为本实用新型的逻辑原理框图；附图2为本实用新型的“农户型”使用状态拓扑图(通过手机)；附图3为本实用新型的“农户型”使用状态拓扑图(通过计算机)；
附图4为本实用新型的主控制流程图。
具体实施方式
如图I所示，一种温室自动化控制用嵌入式系统，包括核心微控制器，还包括分别与所述核心微控制器连接的电源模块、存储器、GPS模块、无线通信模块、预警报警模块、CAN网络通讯模块、人机接口模块和传感器接口模块。还可配有I/O接口以连接外设。其中核心微控制器采用单片机，无线通信模块采用GSM模块或GPRS模块，预警报警模块是语音报警电路，人机接口模块包括键盘和显示屏。本实用新型的嵌入式系统主要用在温室自动化控制中作为一种高度集成的控制器来使用，是实现农业生产的精准化、自动化管理所需的核心设备，通过与温室内的若干传感器和执行机构以有线或无线方式连接后，本实用新型的嵌入式系统就能够自动测量温室的气候和土壤参数，并对温室内配置的所有执行机构均能实现优化运行、自动控制，如开窗、加温、降温、加湿、光照、CO2补充、灌溉、施肥和环流等。温室环境控制系统采用闭环控制方法，对室外风速、风向、日照辐射、温度及室内的湿度等因素进行采集，通过控制器处理后，将控制结果返回到现场，调节现场的执行机构，对室内的气候因素实施实时控制，以此来保证控制的精度及控制的可靠性。针对不同的客户，本实用新型的嵌入式系统分为农户型和园区型，农户型主要是在满足基本要求的情况下，尽量降低成本，便于农民的大规模使用和普及，园区型针对产业园和专业化组织，能够实现针对不同农产品生产的精细化、自动化管理。(I)农户型如图2所示，主要针对以农户家庭为单位的用户，大棚数量小于100座，可以使用主控制器(一个嵌入式系统)+从控制器(多个嵌入式系统)的方式完成大棚的集中控制和信息采集，大棚与大棚之间使用CAN网络连接，快捷、可靠、方便。主控制器可以采集室内温湿度，土壤湿度，CO2浓度的测量，还可以测量室外光照，室外温湿度，能独立完成所有测量和报警工作，同时主控制器连接短信发送模块，能够将报警数据发送到用户的手机上。从控制器可根据设定自动完成室内温湿度，土壤湿度，CO2浓度的测量，根据各从站的设定进行相应的控制，大棚的控制数量控制在128个之内，大棚之间的间距小于200米，根据设定的数据进行控制和监控，遇到报警时出自身报警外，同时将报警数据传送到主控制器。(2)园区型[0024]如图3所示，园区型设备从控制器功能不变，只是主控制器同样使用CAN网络与计 算机系统互联，取消发短信功能，短信功能由计算机或上层控制完成。
权利要求1.一种温室自动化控制用嵌入式系统，包括核心微控制器，其特征在于还包括分别与所述核心微控制器连接的电源模块、存储器、GPS模块、无线通信模块、预警报警模块、CAN网络通讯模块、人机接口模块和传感器接口模块。
2.如权利要求I所述的温室自动化控制用嵌入式系统，其特征在于其中核心微控制器采用单片机。
3.如权利要求I所述的温室自动化控制用嵌入式系统，其特征在于其中无线通信模块采用GSM模块或GPRS模块。
4.如权利要求I至3中任意一项所述的温室自动化控制用嵌入式系统，其特征在于其中预警报警模块是语音报警电路。
专利摘要本实用新型涉及一种温室自动化控制用嵌入式系统，包括核心微控制器，其特点是，还包括分别与所述核心微控制器连接的电源模块、存储器、GPS模块、无线通信模块、预警报警模块、CAN网络通讯模块、人机接口模块和传感器接口模块。本实用新型的有益效果是，可广泛用于果蔬花卉的专业化种植，水产家畜的规模化养殖，及科研院所实验园区的数据采集与控制。采用多种传输与控制方式，降低了人工成本。可采集多个位置的多种环境参数，采用无线、无线等多种传输方式，安装灵活方便可通过互联网或手机进行远程监测与控制，可以随时随地管理。
文档编号G05B19/418GK202472406SQ201220127139
公开日2012年10月3日 申请日期2012年3月30日 优先权日2012年3月30日
发明者张祥, 梁文宏, 王红艳, 耿洪良 申请人:西部电子商务股份有限公司