基于arm11的农作物生长环境监控系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种农业生产环境控制器，特别涉及一种基于ARMll的农作物生长环境监控系统。
【背景技术】
[0002]农作物生长环境是农业的重要组成部分，是我国农业发展的重点之一。国内温室种植业的实践经验表明，提高农业生长环境参数控制和管理水平可充分发挥军事农业的高效性。国内一些相关研宄院在温室环境管理系统、温室降温、补光、除湿和增施C02等参数控制方面也展开了深入研宄工作，初步形成了具有中国特色的现代化农业农作物环境参数控制技术体系。我国目前的温室培育技术主要依靠人工根据经验进行管理。农作物环境监控系统成为未来温室大棚的发展方向，这种新兴发展起来的种植技术突破了传统的农作物种植受到地域、自然环境、气候等诸多条件的影响。
[0003]现代农业生产需要采集田间、温室内农作物生长环境的温度、湿度、照度等数据以便对其分析研宄和实施有效的控制。目前，普通的温室控制系统通常在温室要设置多个数据采集点，而数据采集点的位置随不同季节农作物栽培的需要会经常发生变化，而普通的温室控制系统安装和布线后基本上就是固定的了，要想经常改变非常不便。并且，这种普通的温室控制系统存在线缆传输质量不稳定、受距离限制和成本较高等缺点。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的就在于提供一种基于ARMll的农作物生长环境监控系统，该系统可有效地解决普通的温室控制系统安装和布线的固定不可变性、线缆传输质量不稳定、受距离限制、成本较高等缺点，能有效缩短农作物生长周期，提高农作物的产量。
[0005]本实用新型公开了一种农作物生长环境参数测控系统。该系统开发温室农作物生长参数测控软件人机平台，给温室管理人员提供可视监控界面，提高控制数据直观性。
[0006]如上构思，本实用新型的技术方案是:一种基于ARMll的农作物生长环境监控系统，其特征在于:包括主控机、无线传输模块、环境采集传感器、外围控制器和触摸显示器；所述环境采集传感器包括温湿度传感器、0)2浓度传感器和光照强度传感器；所述外围控制器包括太阳能电池板、排风扇、LED灯、加热器和喷淋灌溉装置；所述无线传输模块的输入端口接收环境采集传感器采集的各种信号，无线传输模块的输出端口与外围控制器连接，无线传输模块与主控机双向通信；所述主控机的输出端口与触摸显示器连接。
[0007]上述主控机采用S2C6410处理器。
[0008]上述无线传输模块采用C8051F120单片机。
[0009]上述温湿度传感器采用DHTll传感器。
[0010]上述0)2浓度传感器采用MH-Z14NDIR红外气体模块。
[0011]上述光照强度传感器采用GY-30光强度模块。
[0012]上述触摸显示器采用电阻触摸屏。
[0013]本实用新型采用S3C6410作为主控芯片，在WinCE环境下运行，具有优良的人机交互界面；下位机则以C8051F120单片机为核心，经传感器收集附近的温度、湿度、C02、光照强度等环境参数，并采用19个节点采集，然后通过无线传输数据到上位机进行实时显示，对周围土壤和空气环境实施调节控制，可以保证整个系统具有良好的可控性。用户可在系统交互界面中设的合适的范围内对环境变量进行自动控制，如自动灌溉、通风换气、加热升温、降温、改变光强等智能化管理。
[0014]采用以上设计后，本实用新型与现有技术比较有以下有益效果:
[0015]1、本实用新型能对大棚内的温度、湿度、C02、光照强度等环境参数和植物信息进行实时监测，根据用户在系统中设的合适的范围内对环境进行自动控制和智能化管理，能够有效地提高作物产量、缩短生长周期、减小人工操作的盲目性，提高了工作效率。
[0016]2、本实用新型具有远程控制功能，用户可以在遥远的地方通过形象、直观的图形化界面与这种分布式的控制系统对话，用户可通过触摸屏设置温度、湿度、C02、光照强度的上下限值，使系统能完成对农作物环境的自动控制和智能化管理。还可以在显示界面上通过触摸屏手动控制如开关窗户、开关灯光、开关风扇、开关加热装置、开关喷淋灌溉装置。
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型的硬件系统整体框图；
[0018]图2是本实用新型的上位机应用界面系统框图。
【具体实施方式】
[0019]如图1、2所示:一种基于ARMll的农作物生长环境监控系统，包括主控机、无线传输模块、环境采集传感器、外围控制器和触摸显示系统；所述环境采集传感器包括温湿度传感器、0)2浓度传感器和光照强度传感器；所述外围控制器包括太阳能电池板、排风扇、LED灯、加热器和喷淋灌溉装置；所述无线传输模块的输入端口接收环境采集传感器采集的各种信号，无线传输模块的输出端口与外围控制器连接，无线传输模块与主控机双向通信；所述触摸显示系统由电阻触摸屏和液晶显示屏组成；所述主控机的输出端口与液晶显示屏连接。
[0020]上述无线串口通信模块是基于C8051F120单片机为核心，采集10个节点的环境因素，利用无线模块对各个节点的环境变量进行采集，通过改变采集节点信道，使传输信息误码率低，准确性高。
[0021 ] 上述太阳能电池板通过太阳能映射对电池进行充电，排风扇通过单片机控制其开关以及风力大小，以便调节大棚内的通风程度。
[0022]上述节能灯LED单片机控制调节大棚内光亮程度，光照强度传感器采用GY-30光强度模块，其特点是基于I2C协议采集数据，可保证数据的稳定，并可将准确采集的光强度信号自动转换为数字量输出，比传统光敏电阻输出的模拟量更直观。
[0023]上述加热器控制室内的温度，通过12V蓄电池接通加热箱，进行加热，蒸发多余水分，调节大棚内的温度，湿度等。
[0024]上述喷淋灌溉装置控制水雾的喷洒，调节大棚内的湿度，该装置结合采用温湿度传感器DHT11，可确保产品具有极高的可靠性和出色的稳定性。
[0025] 上述主控机采用S2C6410处理器。上述0)2浓度传感器采用MH-Z14NDIR红外气体模块。
【主权项】
1.一种基于ARMll的农作物生长环境监控系统，其特征在于:包括主控机、无线传输模块、环境采集传感器、外围控制器和触摸显示器；所述环境采集传感器包括温湿度传感器、0)2浓度传感器和光照强度传感器；所述外围控制器包括太阳能电池板、排风扇、LED灯、加热器和喷淋灌溉装置；所述无线传输模块的输入端口接收环境采集传感器采集的各种信号，无线传输模块的输出端口与外围控制器连接，无线传输模块与主控机双向通信；所述主控机的输出端口与触摸显示器连接。
2.根据权利要求1所述的基于ARMll的农作物生长环境监控系统，其特征在于:上述主控机采用S2C6410处理器。
3.根据权利要求1所述的基于ARMll的农作物生长环境监控系统，其特征在于:上述无线传输模块采用C8051F120单片机。
4.根据权利要求1所述的基于ARMll的农作物生长环境监控系统，其特征在于:上述温湿度传感器采用DHTll传感器。
5.根据权利要求1所述的基于ARMll的农作物生长环境监控系统，其特征在于:上述0)2浓度传感器采用MH-Z14NDIR红外气体模块。
6.根据权利要求1所述的基于ARMll的农作物生长环境监控系统，其特征在于:上述光照强度传感器采用GY-30光强度模块。
7.根据权利要求1所述的基于ARMll的农作物生长环境监控系统，其特征在于:上述触摸显示器采用电阻触摸屏。
【专利摘要】一种基于ARM11的农作物生长环境监控系统，包括主控机、无线传输模块、环境采集传感器、外围控制器和触摸显示器；所述环境采集传感器包括温湿度传感器、CO2浓度传感器和光照强度传感器；所述外围控制器包括太阳能电池板、排风扇、LED灯、加热器和喷淋灌溉装置；所述无线传输模块的输入端口接收环境采集传感器采集的各种信号，无线传输模块的输出端口与外围控制器连接，无线传输模块与主控机双向通信；所述主控机的输出端口与触摸显示器连接。本实用新型能对大棚内的温度、湿度、CO2、光照强度等环境参数和植物信息进行实时监测，能够有效地提高作物产量、缩短生长周期、减小人工操作的盲目性，提高了工作效率。并且具有远程控制功能。
【IPC分类】G05B19-418
【公开号】CN204302789
【申请号】CN201420846329
【发明人】胡建明, 张书源, 王夏杰, 冯杰路, 程祥
【申请人】天津职业技术师范大学
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月26日