作者:兰州商学院 徐向阳 王阳 张正乾
指导教师:彭会萍
作品简介
一、开发背景:
现有产品主要存在以下缺点:
1.功能过于简单,大多为单一的信息采集,要么只是检测温度,要么只是检测湿度;
2.信息采集全面的也只是做到信息采集,达不到自动控制的目的;
3.信息采集与控制一体化的系统较少,大多实现不了远程控制;
4.已有的系统价格昂贵,不适合于日常生活使用。
由于现代都市工作及生活的繁忙,以及人们对现实生活的自动化和智能化的要求越来越高,我们设计了这款贴近生活、方便可靠、性价比高、实现信息采集与控制(远程)一体化的系统。
二、结构说明:
本系统主要有以下几部分构成:
1.上位机:PC机;
2.下位机:STC15F2K61S2单片机;
3.网络通信:ENC28J60模块;
4.下位机外围扩展:这里我们象征性的选择了光照传感器、温度传感器、土壤湿度传感器,另有12864液晶显示屏用来显示当前状态。
三、功能与使用说明
本系统主要功能:
1.信息采集:主要包括(1)到下位机;(2)到上位机;(3)到存储设备
2.控制:主要包括(1)自动控制;(2)下位机时时处理采集到的信息,并按预定方式控制外围设备;(3)手动控制:管理人员分析上位机数据,上位机控制下位机,下位机再控制外围设备。其中手动控制优先级高于自动控制。
3.本系统的应用领域
由于单片机外围可以连接不同的设备,所以此系统以被应用到不同的场合,从而达到一机多用的目的。
(1)基于计算机网络的远程控制;
(2)温室大棚、花卉养殖基地、家禽养殖等需要及时了解室内温度、湿度、光照等环境信息,并需要及时方便控制的场所。
本系统分为两种连接方式:无网络连接和有网络连接。
(1)无网络连接工作流程:
信息采集→采集数据送LCD显示→根据采集数据反馈控制。
(2)有网络连接工作流程:信息采集→采集数据送PC机→PC对采集数据分析,进而PC机控制单片机,单片机控制其外围设备,或人工干预,通过PC手动控制。
平台选型说明
1.控制器选择
控制器选择STC15F2K61S2单片机:它采用1T STC-Y5 内核,比传统51快6-12倍;内部RAM扩大,传统51为128字节或256字节,它达到了2.25KB,内部高精准可调RC振荡器;有一个16位自动重载定时器,串口波特率设置更灵活;片内SPI控制器,速度可达1/4主频速度;有片内AD,分辨率10位,8通道性价比相对较高
2.显示模块选择
本系统选用128*64点阵液晶12864模块,它具有4位/8位并行、2线或3线串行多种接口方式,能够很清晰地显示整个操作过程。
设计说明
设计方案
设计框图如下:
基本思路:当前市场上出现的许多自动化检测和控制系统大多华而不实,并且价格昂贵,不适合家庭使用,怎么实现性价比更高的自动化系统,怎么使用更为人性化的方法实现更为惬意的享受,才是最关键的。
应用范围:
由于单片机外围可以连接不同的设备,所以此系统以被应用到不同的场合,从而达到一机多用的目的。
1.家庭花卉养殖,室内温度、湿度、光照的检测。
2.基于计算机网络的远程控制
3.温室大棚、鸡舍。
作品特色
一、先进性
本作品是基于单片机的计算机网络远程控制系统,实现了信息采集、数据分析、单片机控制和计算机网络控制一体化。克服了目前单纯的通过单片机控制进行的数据采集的局限性,从而使得控制者能随时随地掌握信息采集点的实时数据,并根据情况通过PC机实现远距离控制,真正做到了随心所欲。
二、实用性
本系统可以应用于温室大棚、花窖、动物养殖基地等需要及时掌握温湿度、光照等信息,并需要根据情况及时调整这些数据的场所。本作品经过适当改进,能够进行多点检测、多点喷雾加湿等功能。本作品的成本很低,易于大量推广。
三、创新性
本系统灵活性、交互性较强,不同于以往的单片机控制系统,仅仅实现通过单片机控制外围设备,此系统实现了单片机和PC之间的网络通信,功能更人性化,可以远距离控制,使用更方便。
系统演示视频:http://v.eepw.com.cn/video/play/id/2524