多用途物联网智能中央控制器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种多用途物联网智能中央控制器，主要应用于农业智能自动化领域，包括外壳、主控电路板、锂电池、显示屏，其特征在于，主控电路板与锂电池、显示屏电连接设于外壳内，主控电路板主要包括MCU模块、无线智能组网模块、GPRS模块，主控电路板还连接有内外设备状态检测单元、继电器、蜂鸣器和指示灯、操作按键单元，所述外壳上端设有与GPRS模块连接的GPRS天线和与无线智能组网模块连接Zigbee天线，外壳下端设有连接执行设备、传感器、电源的接口。本实用新型的运用不仅包括开关量控制，还包括模拟量及数字量的控制，可采集与存储数据，还可对控制系统进行监控，通过无线网络通讯，实现大范围、跨地域的监测与控制。
【专利说明】多用途物联网智能中央控制器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及农业智能自动化控制【技术领域】，特别是涉及应用于农业大棚种植的物联网智能中央控制器。
【背景技术】
[0002]在现代农业生产中，种植环境实时监测与控制对农作物的生长有着十分重要的意义，为实现对农业综合生态信息自动监测和智能化管理提供科学依据。在目前生产中，大棚管理人员想要知道棚内空气的温湿度、照度、土壤的温湿度、土壤水分和土壤内无机元素含量等信息必须通过亲自查看大棚内温度计、湿度显示仪、土壤内无机元素显示设备等来获得当前棚内作物的生长环境信息，一旦人离开了大棚就无法去了解大棚内的实时信息了，不能二十四小时实时监控及通过相应设备及时调整种植环境的参数。
[0003]基于以上问题，本实用新型旨在设计一种通过物联网技术的中央控制器连接传感设备和执行设备，通过设置参数，当传感设备所采集的数据在这一参数范围内时，会自动启动或关闭执行设备，同时也可通过无线网络实现智能手机或电脑终端进行远程操控。
【发明内容】
[0004]为解决上述问题，本实用新型提供了一种广泛应用于农业大棚种植，减轻人工劳动、提高工作效率，实现智能自动化控制的多用途物联网智能中央控制器，
[0005]本实用新型所采用的技术方案是:多用途物联网智能中央控制器，包括外壳、主控电路板、锂电池、显示屏，其特征在于:
[0006]所述主控电路板与锂电池、显示屏电连接设于外壳内，主控电路板包括MCU模块、无线智能组网模块、GPRS模块，MCUS模块控制无线智能组网模块和GPRS模块。
[0007]所述外壳上端设有两个天线接口，所述天线接口包括第一接口用于插入与GPRS模块连接的GPRS天线、第二接口用于插入与无线智能组网模块连接Zigbee天线,外壳下端设有接入执行设备、传感器、外部电源的接口。
[0008]所述主控电路板还连接有内外设备状态检测单元、继电器、蜂鸣器和指示灯、操作按键单元；
[0009]所述继电器为四路继电器，四路继电器电路连接有四个弹簧式接线端子，用于连接四路执行设备。
[0010]所述主控电路板还设有模拟电流采集接口和数字采集接口的弹簧式接线端子，用于接入传感器。
[0011]所述外壳下端设有五个接口，且每个接口处设有PG9防水接头。
[0012]所述显示屏为工业级点阵显示屏，具有亮度高、工作电压低、功耗小，适合长时间持续使用。
[0013]进一步所述，外接入的执行设备包括大棚转帘机、大棚转膜器、电动水泵、电磁阀门、灯具等，传感器包括照度传感器、空气传感器、温湿度传感器、C02传感器等。
[0014]进一步所述，主控电路板与传感器之间通过三线制同步串行输出、三线制4?20mA模拟输出信号、I2C总线输出将信号输送给主控电路板。
[0015]进一步所述，该多用途物联网智能中央控制器与智能手机、电脑终端采用Zigbee和GPRS通信协议建立无线通讯连接。
[0016]进一步所述，中央控制器连接传感器和执行设备的接口有限，可通过无线Zigbee变送器增加传感器节点数，连接多台传感器，和无线zigbee控制器增加连接执行设备的节点，连接多台执行设备，通过zigbee网络实现在中央控制器与传感器、执行设备之间传递信号。
[0017]本实用新型的有益效果为，通过物联网技术将中央控制器、传感设备、执行设备、控制终端建立连接，进行信息传输和对执行设备的操控，通过与中央控制器内置参数进行比对，当传感设备所采集的数据超上限或下限时，会触发MCU发出指令启动或关闭执行设备，同时也可通过无线网络结合应用实现智能手机或电脑终端进行远程操控；当内外设备状态检测单元检测到执行设备无法正常运行，或中央控制器外接电压不稳定时，蜂鸣器和指示灯报警单元会发出报警。
[0018]【专利附图】
【附图说明】:
[0019]图1为本实用新型的整体内部结构示意图。
[0020]图2为本实用新型的整体结构示意图。
[0021]图3为本实用新型使原理框架图。
[0022]【具体实施方式】:
[0023]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。
[0024]参照图1、图2、图3，多用途物联网智能中央控制器，包括外壳21、主控电路板、锂电池18、显示屏7，其特征在于:
[0025]所述主控电路板与锂电池18、显示屏7电连接设于外壳21内，主控电路板包括MCU模块2、GPRS模块3、无线智能组网模块4，MCU模块2用于控制GPRS模块3和无线智能组网模块4。
[0026]所述主控电路板还连接有内外设备状态检测单元、蜂鸣器8和指示灯17报警单元、操作按键16单元,操作按键16包括导航键:上、下、左、右；设定键:上一页、下一页、设置、确定，通过操作按键16对本实用新型进行设置，设置所连接传感器15的上下限参数和操控外接的执行设备11的设置。
[0027]所述外壳21上端设有两个天线接口，第一天线接口用于插入与GPRS模块连接的GPRS天线5,第二天线接口用于插入与无线智能组网模块连接的Zigbee天线6,外壳21下端设有五个接口用于连接传感器15、执行设备和外部电源19，且每个接口处设有PG9防水接头20。
[0028]优选的，所述外接入的执行设备包括大棚转帘机、大棚转膜器、电动水泵、电磁阀门、灯具、增氧机等，所述传感器包括照度传感器、空气传感器、温湿度传感器、C02传感器坐寸ο
[0029]优选的，所述中央控制器连接传感器和执行设备的接口有限，所述外壳下端的五个接口，除了其中一个需接入外部电源19，其它四个，可以接四路执行设备，或者四路传感器，又或者两路执行设备、两路传感器；可通过无线zigbee变送器增加连接传感器的节点，和无线zigbee控制器增加连接执行设备的节点，通过zigbee网络,所述中央控制器与无线zigbee变送器和无线zigbee控制器之间通信连接。
[0030]优选的，所述显示屏7为工业级点阵显示屏，具有亮度高、工作电压低、功耗小，适合长时间持续使用。
[0031]优选的，所述照度传感器和空气传感器为三线制同步串行数字输出信号，土壤温湿度传感器为三线制4?20mA模拟输出信号，C02传感器为I2C总线输出信号，通过传感器采集的种植环境因子，然后将这一信号数据传递给MCU模块2，MCU模块2根据设定的参数作出相应的指令，所述MCU模块2将指令传递给继电器，从而控制启动或关闭转帘机、转膜器、水泵注水、灯具增加光线照射等相应动作。
[0032]优选的，所述无线通讯采用Zigbee和GPRS通信协议，传感器采集的种植环境因子转换的数据信号可以通过串口直接输出到MCU模块2上，同时通过GPRS、RS-485网络把其收到的数据发送的远端的手机、平板、电脑等智能网络控制终端，通过智能无线网关自组网络，中央控制器与传感器、执行设备、远端智能控制端形成网络通讯连接，通讯协议采用GPRS或RS-485实现通用集成和系统的互操作。
【权利要求】
1.多用途物联网智能中央控制器，包括外壳(21)、主控电路板、锂电池(18)、显示屏(7)，其特征在于: 所述主控电路板与锂电池(18)、显示屏(7)电连接设于外壳(21)内，主控电路板包括MCU模块(2 )、无线智能组网模块(4 )、GPRS模块(3 ); 所述MCU模块(2 )用于控制无线智能组网模块(4 )、GPRS模块(3 ); 所述主控电路板还连接有内外设备状态检测单元、继电器(9)、蜂鸣器(8)和指示灯(17)、操作按键(16)单元，所述继电器(9)为四路继电器，四路继电器电路连接有四个弹簧式接线端子(22)，用于连接四路执行设备(11)； 所述外壳(21)上端设有两个天线接口，第一天线接口用于连接GPRS天线(5),第二天线接口用于连接Zigbee天线(6)，外壳(21)下端设有接入执行设备(11)、传感器(15)、夕卜接电源(19)的接口。
2.根据权利要求1所述的多用途物联网智能中央控制器，其特征在于:所述内外设备状态检测单元为微型电流互感器(10)，用于检测和保护本中央控制器和外接传感器(15)、执行设备(11)的运行电路。
3.根据权利要求1所述的多用途物联网智能中央控制器，其特征在于:所述主控电路板还连接有模拟电流采集接口和数字采集接口的弹簧式接线端子(14)，用于接入传感器(15)。
4.根据权利要求1所述的多用途物联网智能中央控制器，其特征在于:所述操作按键(16)包括导航键:上、下、左、右；设定键:上一页、下一页、设置、确定。
5.根据权利要求1所述的多用途物联网智能中央控制器，其特征在于:所述外壳(21)下端设有五个接口，且每个接口处设有PG9防水接头(20 )。
6.根据权利要求1所述的多用途物联网智能中央控制器，其特征在于:所述显示屏(7)为工业级点阵显示屏。
7.根据权利要求1所述的多用途物联网智能中央控制器，其特征在于:所述该多用途物联网智能中央控制器与智能终端之间采用Zigbee和GPRS通信网络实现无线通信连接。
【文档编号】G05B19/418GK203930486SQ201420331875
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年6月20日 优先权日:2014年6月20日
【发明者】董志安 申请人:深圳神秾智能科技有限公司