無(wú)線(xiàn)環(huán)境遠程監控系統
加入技術(shù)交流群
環(huán)境溫度、濕度、光照等參數在工農業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中是一種十分重要的數據，特別是在糧庫、溫室、大棚等環(huán)境中溫度、濕度、光照的測量和控制更為重要。傳統的基于有線(xiàn)通信系統的溫度、濕度、光照監測系統需要花費大量的人力物力鋪設線(xiàn)路，施工量大，安裝時(shí)間長(cháng)，因此基于無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)的環(huán)境參數監控系統勢在必行。
溫室具有如下特點(diǎn)：非線(xiàn)性、分布不均勻性、時(shí)變性、控制時(shí)延性、多變量耦合性等。由于作物本身生長(cháng)活動(dòng)使得溫室內部的環(huán)境處于熱平衡混沌狀態(tài)，因此不能按照傳統方法對其建模。執行機構的動(dòng)作也不僅僅影響某一個(gè)因子，可能對溫室的溫度和濕度同時(shí)產(chǎn)生影響?？傊?，溫室溫度和濕度這兩個(gè)參數存在較強耦合性，溫度和濕度的變化會(huì )相互影響，它們和溫室環(huán)境控制的其他因子一起構成了一個(gè)包含多方面內容的復雜對象，對其實(shí)現精確控制有一定難度，需要系統多方面的有機配合。
1 系統總體設計
該系統運用STC單片機作為控制器件來(lái)采集溫度、濕度和光照信息。將采集到的數據送顯示電路顯示，同時(shí)與設定的數據進(jìn)行比較，若超出設定的范圍，則進(jìn)行聲光報警(設定值可以從鍵盤(pán)電路輸入)，而且這些數據通過(guò)無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊送到下位PC機中，下位機利用LabVIEW軟件將各種信息以網(wǎng)頁(yè)的形式發(fā)布到Internet上，上位機只要輸入下位機發(fā)布時(shí)網(wǎng)址就可以監測，而且還可以通過(guò)界面進(jìn)行實(shí)時(shí)的控制，以致能夠實(shí)現管理的完全智能化。圖1給出了無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )中的2個(gè)節點(diǎn)的實(shí)現框圖，在這個(gè)基礎上給單片機編址可以擴展多個(gè)節點(diǎn)，實(shí)現多機通訊，從而實(shí)現大面積的覆蓋網(wǎng)絡(luò )。
2 硬件部分
2．1 溫度和濕度采集電路
溫濕度傳感器采用Sensirion公司推出的一款數字溫濕度傳感器SHTl5。該器件主要特點(diǎn)如下：高度集成，將溫度感測、濕度感測、信號變換、A／D轉換和加熱器等功能集成到一個(gè)芯片上；提供二線(xiàn)數字串行接口SCK和DATA，接口簡(jiǎn)單，支持CRC傳輸校驗，傳輸可靠性高；測量精度可編程調節，內置A／D轉換器(分辨率為8～12位，可以通過(guò)對芯片內部寄存器編程來(lái)選擇)；測量精確度高，由于同時(shí)集成溫濕度傳感器，可以提供溫度補償的濕度測量值；封裝尺寸超小，測量和通信結束后，自動(dòng)轉入低功耗模式；高可靠性，采用CMOSens工藝，測量時(shí)可將感測頭完全浸于水中。該器件與控制器的典型接法如圖2所示。
評論