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内蒙古科技大学-分布式室温环境检测与控制系统

专家
2014-03-13 15:43:44    评分

作者:内蒙古科技大学 吕同兴 李巍 张金印

指导教师:陈波


  作品简介

  1 开发背景:

  温室大棚的检测控制系统是实现其生产自动化高效化的最关键最为重要的环节。温室数据采集处理系统是温室测控系统的一个重要组成部分,是研究作物生长与环境交互机理的重要硬件系统。

  将温室大棚里引入一套自动化控制的装置,将大棚中不同位置的空气和土壤的温度、湿度大的信息实时显示并加以控制,可以大量减少人力操作,提高生产效率。

  2 图片简介:

  3 结构说明:

  本作品分为三部分----采集模块,显示与控制模块以及执行装置模块。

  采集模块有89C52单片机,DHT11空气温度湿度传感器,DS18B20温度传感器,ADC0809构成大的土壤湿度传感器,NRF24L01无线模块组成,整个系统封装在一块PCB板上作为数据采集的子模块。

  显示控制模块的主控模块是官方提供的清华KINETIS K10 ARM最小系统板,显示模块是3.2寸TFT液晶显示屏,分辨率是320*240,有触摸功能,通过NRF20L01无线模块与数据采集模块连接。可以通过触摸屏的方式来改变。

  执行装置由三排LED灯构成,颜色为红绿黄,分别代替喷淋灌溉阀门,风扇与电动机。每一个led灯旁边都有一个引线,可与继电器相连,这样就可以通过控制led灯的亮灭来控制继电器的通断。

  4 功能与使用说明:

  数据采集模块每隔一定时间(大约2秒,可以更改)采集到空气和土壤的温度和湿度信息,通过无线传送到显示控制模块并在TFT液晶屏上显示出来。这些空气和土壤的温度湿度的数据会跟事先在单片机中设定好的临界值比对,如果这些数据不在正常的范围内,就会控制执行装置调节环境参数。

  比如,事先设定的温室某处的土壤参数是80-95,当比较干旱时,数据可能会下降到75,这时单片机会控制执行装置,打开控制水阀的继电器,当土壤温度上升到95以上是,水阀会关断。就是通过这种方式,将土壤的湿度控制在一定的范围之内。

  在显示控制模块的TFT屏上添加了触摸屏,并选择一,二,三,四四组参数,选择不同参数,可将温室设定在不同的调控范围。特别说明,如果将本作品用于实际生产中,需要在现场根据不同温室设定特定的参数范围。

  5 作品特色:

  1 采用单片机采集温室中空气和土壤的温度和湿度参数。

  2 通过无线方式传送采集到的数据。

  3 将采集到的数据显示在TFT屏中

  4 通过触摸屏的方式选择不同的参数,设定温室的调控范围。

 

  平台选型说明(略)

 

  设计说明

  1 总体系统说明

  本作品分为三部分----采集模块,显示与控制模块以及执行装置模块。

  采集模块有89C52单片机,DHT11空气温度湿度传感器,DS18B20温度传感器,ADC0809构成大的土壤湿度传感器,NRF24L01无线模块组成,整个系统封装在一块PCB板上作为数据采集的子模块。

  显示控制模块的主控模块是官方提供的清华KINETIS K10 ARM最小系统板,显示模块是3.2寸TFT液晶显示屏,分辨率是320*240,有触摸功能,通过NRF20L01无线模块与数据采集模块连接。可以通过触摸屏的方式来改变。

  执行装置由三排LED灯构成,颜色为红绿黄,分别代替喷淋灌溉阀门,风扇与电动机。每一个led灯旁边都有一个引线,可与继电器相连,这样就可以通过控制led灯的亮灭来控制继电器的通断。

  2 功能与使用说明:

  数据采集模块每隔一定时间(大约2秒,可以更改)采集到空气和土壤的温度和湿度信息,通过无线传送到显示控制模块并在TFT液晶屏上显示出来。这些空气和土壤的温度湿度的数据会跟事先在单片机中设定好的临界值比对,如果这些数据不在正常的范围内,就会控制执行装置调节环境参数。

  比如,事先设定的温室某处的土壤参数是80-95,当比较干旱时,数据可能会下降到75,这时单片机会控制执行装置,打开控制水阀的继电器,当土壤温度上升到95以上是,水阀会关断。就是通过这种方式,将土壤的湿度控制在一定的范围之内。

  在显示控制模块的TFT屏上添加了触摸屏,并选择一,二,三,四四组参数,选择不同参数,可将温室设定在不同的调控范围。特别说明,如果将本作品用于实际生产中,需要在现场根据不同温室设定四组特定的参数范围。

  3 原理图

  3.1数据采集模块原理图:

  3.2 数据采集模块PCB图:

  3.3 显示控制模块硬件连接:

  3.4 执行装置(LED代替)原理图:

  3.5继电器模块原理图:

  4 设计原理:

  4.1采集模块程序流程图:

  4.2 显示控制模块程序流程图:

此文档的相关视频来自:http://v.eepw.com.cn/video/play/id/13504




关键词: 传感器     单片机     控制系统    

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