基于单片机与PLC的农业大棚温湿度控制系统的制作方法

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种基于单片机与plc的农业大棚温湿度控制系统。

背景技术：

随着生活水平的不断提高，人们对蔬菜和瓜果的需求日益增加。为了满足这一要求，采用农业大棚种植蔬菜和瓜果得到了广泛推广和应用。农业大棚中的作物生长需要满足一定的环境条件，其中对作物生长影响最大的是环境温度和湿度。在作物生长的不同阶段，环境温度和湿度应保持在一定范围，才能满足作物生长要求。因此对农业大棚温度、湿度等环境参数进行监测和控制，使环境的温度和湿度适合作物的生长，从而对提高作物的产量和品质具有重要的意义。

农业大棚控制系统目前大多采用计算机作为上位机和微控制器作为下位机相结合的方法。下位机将采集到的数据经过处理后通过数据线传送给上位机，由上位机实现对温湿度的控制。采用这种结构的系统可以采集多点数据，因此可以对较大范围内的作物环境进行温湿度的监测与控制。为了实现大棚数据的多点采集以及提高系统的可靠性，设计了一种基于单片机和plc的大棚温湿度控制系统，该系统采用触摸屏作为系统的人机交互界面。

技术实现要素：

本发明就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种基于单片机与plc的农业大棚温湿度控制系统。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，由人机界面、执行控制器plc、下位机单片机和执行机构组成。

所述单片机分为主站单片机和多个从站单片机，所述主站单片机位于控制室内，从站单片机位于各个大棚中。

所述从站单片机与信号处理电路相连，所述信号处理电路与温度传感器相连，所述温度传感器及信号处理电路位于大棚中。

所述主站单片机分别与各从站单片机相连，该主站单片机还通过光电隔离电路与plc相连，所述plc通过继电器线路控制执行机构；所述plc还与人机界面相连，用于显示各大棚实时温度。

作为本发明的一种优选方案，所述主站单片机根据各大棚反馈的温度信号决定是否给plc发送控制信号，plc根据编写的程序输出相应的指令实现对执行器的控制，从而实现对大棚参数的调节。

作为本发明的另一种优选方案，所述信号处理电路包括放大器a、信号源ui、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第一电容c1、第三电容c3和电感l；所述放大器a的第三引脚和第四引脚分别与第一电容c1的两端相连，放大器a的第四引脚还与电感l的一端相连，电感l的另一端与信号源ui的一端相连，信号源ui的另一端与放大器a的第三引脚相连，放大器a的第三引脚还与第二电阻r2的一端相连，第二电阻r2的另一端接地，放大器a的第四引脚还与第三电阻r3的一端相连，迪士尼电阻的另一端与放大器a的第五引脚相连，放大器a的第五引脚作为放大器a的输出端；放大器a的第六引脚与第四电阻r4的一端相连，第四电阻r4的另一端连接有外接电源，第三电容c3的一端接地，第三电容c3的另一端与第四电阻r4相对连接外界电源的另一端相连；放大器a的第七引脚接地。

与现有技术相比本发明有益效果。

本发明设计的农业大棚温湿度控制系统可以对农业大棚环境的温湿度进行实时监测和调节，传感器分散式多点采集温湿度参数，单片机为数据采集处理器，plc为系统的执行和控制器，人机界面进行监测和调控。该系统安全、可靠、易于操作，控制效果良好，具有推广价值。

本发明系统的硬件为dth11温湿度传感器、atmegal16l单片机、s7－300plc和tp177b人机界面。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。本发明保护范围不仅局限于以下内容的表述。

图1是本发明原理框图。

图2为本发明信号处理电路的电路图。

具体实施方式

如图1-2所示，本发明由人机界面、执行控制器plc、下位机单片机和执行机构组成。

所述单片机分为主站单片机和多个从站单片机，所述主站单片机位于控制室内，从站单片机位于各个大棚中。

所述从站单片机与信号处理电路相连，所述信号处理电路与温度传感器相连，所述温度传感器及信号处理电路位于大棚中。

所述主站单片机分别与各从站单片机相连，该主站单片机还通过光电隔离电路与plc相连，所述plc通过继电器线路控制执行机构；所述plc还与人机界面相连，用于显示各大棚实时温度。

作为本发明的一种优选方案，所述主站单片机根据各大棚反馈的温度信号决定是否给plc发送控制信号，plc根据编写的程序输出相应的指令实现对执行器的控制，从而实现对大棚参数的调节。

作为本发明的另一种优选方案，所述信号处理电路包括放大器a、信号源ui、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第一电容c1、第三电容c3和电感l；所述放大器a的第三引脚和第四引脚分别与第一电容c1的两端相连，放大器a的第四引脚还与电感l的一端相连，电感l的另一端与信号源ui的一端相连，信号源ui的另一端与放大器a的第三引脚相连，放大器a的第三引脚还与第二电阻r2的一端相连，第二电阻r2的另一端接地，放大器a的第四引脚还与第三电阻r3的一端相连，迪士尼电阻的另一端与放大器a的第五引脚相连，放大器a的第五引脚作为放大器a的输出端；放大器a的第六引脚与第四电阻r4的一端相连，第四电阻r4的另一端连接有外接电源，第三电容c3的一端接地，第三电容c3的另一端与第四电阻r4相对连接外界电源的另一端相连；放大器a的第七引脚接地。

可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种基于单片机与PLC的农业大棚温湿度控制系统。其系统安全、可靠、易于操作，控制效果良好，具有推广价值。由人机界面、执行控制器PLC、下位机单片机和执行机构组成；所述单片机分为主站单片机和多个从站单片机，所述主站单片机位于控制室内，从站单片机位于各个大棚中；所述从站单片机与信号处理电路相连，所述信号处理电路与温度传感器相连，所述温度传感器及信号处理电路位于大棚中；所述主站单片机分别与各从站单片机相连，该主站单片机还通过光电隔离电路与PLC相连，所述PLC通过继电器线路控制执行机构；所述PLC还与人机界面相连，用于显示各大棚实时温度。

技术研发人员：葛秋红
受保护的技术使用者：沈阳益泰科信息咨询有限公司
技术研发日：2017.11.29
技术公布日：2019.06.04