專利名稱：基于can總線的環(huán)境溫濕度及光照度智能監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及智能控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于CAN總線的環(huán)境溫濕度及光照度智能監(jiān)測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
溫、濕度以及光照度監(jiān)測，其用途非常廣泛，可以用于糧庫、蔬菜大棚、畜牧業(yè)牲畜圈養(yǎng)等。隨著社會(huì)的進(jìn)步，為了減少糧食因儲(chǔ)藏不當(dāng)造成的損失，以及大棚中蔬菜的正常生長，圈養(yǎng)的牲畜因溫、濕度不當(dāng)而得病以致死亡等，很多領(lǐng)域都需要用到智能監(jiān)測系統(tǒng)。糧庫中糧食儲(chǔ)藏對(duì)溫、濕度是有一定要求的，如果濕度太大，會(huì)造成糧食霉變，加上一定的溫度，糧食會(huì)發(fā)芽變質(zhì)；蔬菜大棚中的蔬菜，對(duì)溫、濕度、光照度要求是很高的，不同的蔬菜對(duì)溫、濕度、光照度的需求均不同，如果溫、濕度、光照度不合要求，蔬菜就不會(huì)正常生長，菜農(nóng)就不會(huì)有收益；圈養(yǎng)牲畜的房間里，如果溫、濕度不合適，就會(huì)影響到牲畜的正常生長，還可能造成牲畜生病、以致死亡，給養(yǎng)殖戶造成很大的損失。每種糧食的儲(chǔ)存、蔬菜的生長發(fā)育、牲畜的生長環(huán)境都有其最適溫度、最高溫度和最低溫度；有些蔬菜如果陽光不足，易造成枝葉徒長，組織柔軟細(xì)弱，葉色變淡發(fā)黃，不易開花或開花不好，易遭病蟲害；而有些蔬菜如果長期處于強(qiáng)光照射下則枝葉枯黃，生長停滯，嚴(yán)重的甚至死亡；而水分對(duì)蔬菜的生長發(fā)育影響也極大，如果水分吸收超過消耗，蔬菜體內(nèi)水分過多，則植株生長細(xì)弱，抗寒力下降，抗逆性減弱，如果長期水分過多，又會(huì)造成爛根、落葉，甚至死亡，水分吸收少于消耗，由于缺水，蔬菜呈蔫現(xiàn)象，嚴(yán)重缺水就會(huì)使蔬菜枯死；糧庫中濕度太大，糧食就會(huì)發(fā)霉、長芽造成變質(zhì)而浪費(fèi)。而人卻很難憑肉眼判斷把握好蔬菜某一時(shí)期溫度、濕度及光照度的狀況，糧庫及圈養(yǎng)棚中的溫、濕度，因此，真是能種好蔬菜、存好糧食、養(yǎng)好牲畜的人并不多，這也許多糧食儲(chǔ)存、蔬菜種植、牲畜養(yǎng)殖人的煩惱。因此，急需設(shè)計(jì)用于糧食儲(chǔ)存、蔬菜種植、牲畜養(yǎng)殖中的環(huán)境溫濕度及光照度智能監(jiān)測系統(tǒng)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于CAN總線的環(huán)境溫濕度及光照度智能監(jiān)測系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)合理，使用操作便捷，監(jiān)測判斷準(zhǔn)確，報(bào)警及時(shí)有效，智能化程度高，功能完備，實(shí)用性強(qiáng)，使用效果好，便于推廣使用。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種基于CAN總線的環(huán)境溫濕度及光照度智能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:包括服務(wù)器、與所述服務(wù)器相接且?guī)в蠵CI插槽的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)和插在所述工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的PCI插槽內(nèi)的CAN總線通信適配卡，以及與所述CAN總線通信適配卡相接的CAN總線和連接在所述CAN總線上且布設(shè)在被監(jiān)測環(huán)境中的多個(gè)環(huán)境溫濕度及光照度智能監(jiān)測節(jié)點(diǎn)；所述環(huán)境溫濕度及光照度智能監(jiān)測節(jié)點(diǎn)包括微控制器模塊和為系統(tǒng)中各用電模塊供電的供電電池，以及與所述微控制器模塊相接且用于與用戶手機(jī)無線連接并通信的無線通信模塊和用于與CAN總線連接的CAN總線通信電路模塊，所述微控制器模塊的輸入端接有信號(hào)調(diào)理電路模塊和用于設(shè)置控制參數(shù)的鍵盤電路模塊，所述信號(hào)調(diào)理電路模塊由依次相接的放大電路模塊、濾波電路模塊和A/d轉(zhuǎn)換電路模塊構(gòu)成，所述放大電路模塊的輸入端接有溫濕度檢測傳感器和光敏傳感器，所述微控制器模塊的輸出端接有液晶顯示電路模塊和用于在溫濕度及光照度超過閾值時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)的聲光報(bào)警器。上述的基于CAN總線的環(huán)境溫濕度及光照度智能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述微控制器模塊為單片機(jī)C8051F040，所述A/D轉(zhuǎn)換電路模塊集成在所述單片機(jī)C8051F040內(nèi)部。上述的基于CAN總線的環(huán)境溫濕度及光照度智能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述供電電池為普通干電池、鋰離子充電電池、鎳氫充電電池或太陽能充電電池。上述的基于CAN總線的環(huán)境溫濕度及光照度智能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述無線通信模塊為GSM模塊、GPRS模塊、CDMA模塊或3G模塊，所述用戶手機(jī)為相應(yīng)接入GSM網(wǎng)絡(luò)、GPRS網(wǎng)絡(luò)、CDMA網(wǎng)絡(luò)或3G網(wǎng)絡(luò)的手機(jī)。上述的基于CAN總線的環(huán)境溫濕度及光照度智能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述CAN總線通信電路模塊主要由集成在所述單片機(jī)C8051F040內(nèi)部的CAN總線控制器和與所述CAN總線控制器相接的CAN總線收發(fā)器TJA1050構(gòu)成。上述的基于CAN總線的環(huán)境溫濕度及光照度智能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述鍵盤電路模塊由八個(gè)按鍵構(gòu)成且八個(gè)所述按鍵分別為開關(guān)鍵、設(shè)置鍵、溫濕度選擇鍵、光照度選擇鍵、加鍵、減鍵、確認(rèn)鍵和取消鍵。上述的基于CAN總線的環(huán)境溫濕度及光照度智能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述溫濕度檢測傳感器為CHTM-02/N系列溫濕度傳感器。上述的基于CAN總線的環(huán)境溫濕度及光照度智能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述光敏傳感器為光敏三極管GR5-H15。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):1、本實(shí)用新型的溫度和濕度檢測采用一個(gè)溫濕度傳感器，簡化了電路結(jié)構(gòu)，使得環(huán)境溫濕度及光照度智能監(jiān)測節(jié)點(diǎn)的體積小巧，便于安裝使用。2、本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)合理，使用操作便捷。3、本實(shí)用新型的監(jiān)測判斷準(zhǔn)確，報(bào)警及時(shí)有效，通過無線通信模塊的設(shè)計(jì)，使得該監(jiān)測系統(tǒng)的智能化程度更高，無論人身在何處，都能及時(shí)收到報(bào)警信息；而且，還能通過操作鍵盤電路模塊或工業(yè)控制計(jì)算機(jī)設(shè)定不同糧食在不同季節(jié)、生物在不同的生長期所需的溫濕度和光照度值，使用靈活方便。4、本實(shí)用新型能夠用于糧食儲(chǔ)存、蔬菜種植、牲畜養(yǎng)殖中的環(huán)境溫濕度及光照度智能監(jiān)測，通過在傳統(tǒng)的種植、養(yǎng)殖中添加協(xié)助種植、養(yǎng)殖人的本實(shí)用新型，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)糧食儲(chǔ)存、蔬菜、牲畜生長環(huán)境的溫度、濕度、光照度的實(shí)時(shí)智能監(jiān)測，監(jiān)測的結(jié)果不僅能夠?qū)崟r(shí)顯示在監(jiān)測環(huán)境中的液晶顯示電路模塊上，還能夠顯示在監(jiān)控室內(nèi)的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)上，控制參數(shù)既可以通過操作監(jiān)測環(huán)境中的鍵盤電路模塊進(jìn)行設(shè)置，還能夠通過操作監(jiān)控室內(nèi)的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)置，能夠做到不用到現(xiàn)場，就能對(duì)全部節(jié)點(diǎn)的情況一目了然，還能在溫度、濕度或光照度超標(biāo)時(shí)，在監(jiān)控室內(nèi)和現(xiàn)場發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)提醒人員并將信息發(fā)送到種植、養(yǎng)殖人的手機(jī)上進(jìn)一步提醒，功能完備。5、本實(shí)用新型在提高糧食儲(chǔ)存效率、增加蔬菜、牲畜產(chǎn)量的同時(shí)，為人們的儲(chǔ)存糧食、種植、養(yǎng)殖提供了方便，解除了人們的煩惱，提高了蔬菜、牲畜的成活率，實(shí)用性強(qiáng)，使用效果好，便于推廣使用。綜上所述，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)合理，使用操作便捷，監(jiān)測判斷準(zhǔn)確，報(bào)警及時(shí)有效，智能化程度高，功能完備，實(shí)用性強(qiáng)，使用效果好，便于推廣使用。下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

圖1為本實(shí)用新型的電路原理框圖。圖2為本實(shí)用新型環(huán)境溫濕度及光照度智能監(jiān)測節(jié)點(diǎn)的電路原理框圖。附圖標(biāo)記說明:I一服務(wù)器；2—工業(yè)控制計(jì)算機(jī)；3 —CAN總線通適配卡；4—CAN總線；5—環(huán)境溫濕度及光照度智能監(jiān)測節(jié)點(diǎn)；5-1 一微控制器模塊；5_2—供電電池；5_3 —CAN總線通信電路模塊；5-4—鍵盤電路模塊；5-5—放大電路模塊；5_6—濾波電路模塊；5-7—A/D轉(zhuǎn)換電路模塊；5_8—溫濕度檢測傳感器；5-9—光敏傳感器；5-10—液晶顯示電路模塊；5-11—聲光報(bào)警器；5-12—無線通信模塊；6—用戶手機(jī)。
具體實(shí)施方式
如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型包括服務(wù)器1、與所述服務(wù)器I相接且?guī)в蠵CI插槽的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)2和插在所述工業(yè)控制計(jì)算機(jī)2的PCI插槽內(nèi)的CAN總線通信適配卡3，以及與所述CAN總線通信適配卡3相接的CAN總線4和連接在所述CAN總線4上且布設(shè)在被監(jiān)測環(huán)境中的多個(gè)環(huán)境溫濕度及光照度智能監(jiān)測節(jié)點(diǎn)5 ;所述環(huán)境溫濕度及光照度智能監(jiān)測節(jié)點(diǎn)5包括微控制器模塊5-1和為系統(tǒng)中各用電模塊供電的供電電池5-2，以及與所述微控制器模塊5-1相接且用于與用戶手機(jī)6無線連接并通信的無線通信模塊5-12和用于與CAN總線4連接的CAN總線通信電路模塊5-3，所述微控制器模塊5_1的輸入端接有信號(hào)調(diào)理電路模塊和用于設(shè)置控制參數(shù)的鍵盤電路模塊5-4，所述信號(hào)調(diào)理電路模塊由依次相接的放大電路模塊5-5、濾波電路模塊5-6和A/D轉(zhuǎn)換電路模塊5-7構(gòu)成，所述放大電路模塊5-5的輸入端接有溫濕度檢測傳感器5-8和光敏傳感器5-9，所述微控制器模塊5-1的輸出端接有液晶顯示電路模塊5-10和用于在溫濕度及光照度超過閾值時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)的聲光報(bào)警器5-11。本實(shí)施例中，所述微控制器模塊5-1為單片機(jī)C8051F040，所述A/D轉(zhuǎn)換電路模塊5-7集成在所述單片機(jī)C8051F040內(nèi)部。所述供電電池5_2為普通干電池、鋰離子充電電池、鎳氫充電電池或太陽能充電電池。所述無線通信模塊5-12為GSM模塊、GPRS模塊、CDMA模塊或3G模塊，所述用戶手機(jī)6為相應(yīng)接入GSM網(wǎng)絡(luò)、GPRS網(wǎng)絡(luò)、CDMA網(wǎng)絡(luò)或3G網(wǎng)絡(luò)的手機(jī)。所述CAN總線通信電路模塊5-3主要由集成在所述單片機(jī)C8051F040內(nèi)部的CAN總線控制器和與所述CAN總線控制器相接的CAN總線收發(fā)器TJA1050構(gòu)成。本實(shí)施例中，所述鍵盤電路模塊5-4由八個(gè)按鍵構(gòu)成且八個(gè)所述按鍵分別為開關(guān)鍵、設(shè)置鍵、溫濕度選擇鍵、光照度選擇鍵、加鍵、減鍵、確認(rèn)鍵和取消鍵。所述溫濕度檢測傳感器5-8為CHTM-02/N系列溫濕度傳感器。所述光敏傳感器5_9為光敏三極管GR5-H15。本實(shí)用新型用于糧食儲(chǔ)存、蔬菜種植、牲畜養(yǎng)殖中的環(huán)境溫濕度及光照度智能監(jiān)測，本實(shí)用新型的工作原理及工作過程是:首先，在鍵盤電路模塊5-4中按下開關(guān)鍵，環(huán)境溫濕度及光照度智能監(jiān)測節(jié)點(diǎn)5開始工作，接著，通過操作鍵盤電路模塊5-4設(shè)置相應(yīng)的控制參數(shù)，包括溫度閾值、濕度閾值和光照度閾值，微控制器模塊5-1接收鍵盤電路模塊5-4所輸入的控制參數(shù)并進(jìn)行存儲(chǔ)；然后，微控制器模塊5-1定時(shí)采集溫濕度檢測傳感器5-8和光敏傳感器5-9所檢測到的信號(hào)，溫濕度檢測傳感器5-8和光敏傳感器5-9所檢測到的信號(hào)依次通過放大電路模塊5-5、濾波電路模塊5-6和A/D轉(zhuǎn)換電路模塊5-7進(jìn)行放大、濾波、A/D轉(zhuǎn)換處理后輸出給微控制器模塊5-1，微控制器模塊5-1對(duì)其采集到的信號(hào)進(jìn)行分析處理，得到環(huán)境中的溫度值、濕度值和光照度值，控制液晶顯示電路模塊5-10進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，并將得到的溫度值與溫度閾值相比對(duì)，將得到的濕度值與濕度閾值相比對(duì)，將得到的光照度值與光照度閾值相比對(duì)，當(dāng)有溫濕度及光照度超過閾值時(shí)，微控制器模塊5-1就通過無線通信模塊5-12發(fā)送報(bào)警信息給用戶手機(jī)6，并控制聲光報(bào)警器5-11發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，同時(shí)，微控制器模塊5-1還將其分析處理得到的數(shù)據(jù)和報(bào)警信息通過CAN總線通信電路模塊5-3、CAN總線4和CAN總線通信適配卡3實(shí)時(shí)發(fā)送給工業(yè)控制計(jì)算機(jī)2。工業(yè)控制計(jì)算機(jī)2對(duì)各個(gè)環(huán)境溫濕度及光照度智能監(jiān)測節(jié)點(diǎn)5所發(fā)送的數(shù)據(jù)和報(bào)警信息進(jìn)行顯示，并將數(shù)據(jù)及報(bào)警信息實(shí)時(shí)存儲(chǔ)到服務(wù)器I中，供工作人員隨時(shí)進(jìn)行查看，工作人員根據(jù)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)2上顯示的信息，就能判斷出被監(jiān)測環(huán)境中多個(gè)位置處的溫濕度及光照度信息，并采取相應(yīng)的環(huán)境溫濕度及光照度控制措施。另外，用戶還可以通過操作工業(yè)控制計(jì)算機(jī)2，對(duì)各個(gè)環(huán)境溫濕度及光照度智能監(jiān)測節(jié)點(diǎn)5的控制參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置的控制參數(shù)通過CAN總線通信適配卡3、CAN總線4和CAN總線通信電路模塊5_3傳輸給微控制器模塊5_1，微控制器模塊5-1對(duì)控制參數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)。綜上所述，本實(shí)用新型采用CAN總線通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)了被監(jiān)測環(huán)境中多個(gè)位置處溫濕度及光照度的實(shí)時(shí)監(jiān)控，并通過聲光報(bào)警和短信通知用戶兩種方式對(duì)用戶進(jìn)行提醒，使得系統(tǒng)的可靠性更好，使用更加靈活方便，無論用戶身在何地，都能及時(shí)地收到信息，便于及時(shí)采取相應(yīng)措施。以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種基于CAN總線的環(huán)境溫濕度及光照度智能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:包括服務(wù)器(I)、與所述服務(wù)器(I)相接且?guī)в蠵CI插槽的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)(2)和插在所述工業(yè)控制計(jì)算機(jī)(2)的PCI插槽內(nèi)的CAN總線通信適配卡(3)，以及與所述CAN總線通信適配卡(3)相接的CAN總線(4)和連接在所述CAN總線(4)上且布設(shè)在被監(jiān)測環(huán)境中的多個(gè)環(huán)境溫濕度及光照度智能監(jiān)測節(jié)點(diǎn)(5);所述環(huán)境溫濕度及光照度智能監(jiān)測節(jié)點(diǎn)(5)包括微控制器模塊(5-1)和為系統(tǒng)中各用電模塊供電的供電電池(5-2),以及與所述微控制器模塊(5-1)相接且用于與用戶手機(jī)(6)無線連接并通信的無線通信模塊(5-12)和用于與CAN總線(4)連接的CAN總線通信電路模塊(5-3)，所述微控制器模塊(5-1)的輸入端接有信號(hào)調(diào)理電路模塊和用于設(shè)置控制參數(shù)的鍵盤電路模塊(5-4)，所述信號(hào)調(diào)理電路模塊由依次相接的放大電路模塊(5-5)、濾波電路模塊(5-6)和A/D轉(zhuǎn)換電路模塊(5-7)構(gòu)成，所述放大電路模塊(5-5 )的輸入端接有溫濕度檢測傳感器(5-8 )和光敏傳感器(5-9 )，所述微控制器模塊(5-1)的輸出端接有液晶顯示電路模塊(5-10)和用于在溫濕度及光照度超過閾值時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)的聲光報(bào)警器(5-11)。
2.按照權(quán)利要求1所述的基于CAN總線的環(huán)境溫濕度及光照度智能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述微控制器模塊(5-1)為單片機(jī)C8051F040，所述A/D轉(zhuǎn)換電路模塊(5_7)集成在所述單片機(jī)C8051F040內(nèi)部。
3.按照權(quán)利要求1所述的基于CAN總線的環(huán)境溫濕度及光照度智能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述供電電池(5-2)為普通干電池、鋰離子充電電池、鎳氫充電電池或太陽能充電電池。
4.按照權(quán)利要求1所述的基于CAN總線的環(huán)境溫濕度及光照度智能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述無線通信模塊(5-12)為GSM模塊、GPRS模塊、CDMA模塊或3G模塊，所述用戶手機(jī)(6)為相應(yīng)接入GSM網(wǎng)絡(luò)、GPRS網(wǎng)絡(luò)、CDMA網(wǎng)絡(luò)或3G網(wǎng)絡(luò)的手機(jī)。
5.按照權(quán)利要求2所述的基于CAN總線的環(huán)境溫濕度及光照度智能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述CAN總線通信電路模塊(5-3)主要由集成在所述單片機(jī)C8051F040內(nèi)部的CAN總線控制器和與所述CAN總線控制器相接的CAN總線收發(fā)器TJA1050構(gòu)成。
6.按照權(quán)利要求1所述的基于CAN總線的環(huán)境溫濕度及光照度智能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述鍵盤電路模塊(5-4)由八個(gè)按鍵構(gòu)成且八個(gè)所述按鍵分別為開關(guān)鍵、設(shè)置鍵、溫濕度選擇鍵、光照度選擇鍵、加鍵、減鍵、確認(rèn)鍵和取消鍵。
7.按照權(quán)利要求1所述的基于CAN總線的環(huán)境溫濕度及光照度智能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述溫濕度檢測傳感器(5-8)為CHTM-02/N系列溫濕度傳感器。
8.按照權(quán)利要求1所述的基于CAN總線的環(huán)境溫濕度及光照度智能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述光敏傳感器(5-9)為光敏三極管GR5-H15。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于CAN總線的環(huán)境溫濕度及光照度智能監(jiān)測系統(tǒng)，包括服務(wù)器、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、CAN總線通信適配卡、CAN總線和多個(gè)環(huán)境溫濕度及光照度智能監(jiān)測節(jié)點(diǎn)；環(huán)境溫濕度及光照度智能監(jiān)測節(jié)點(diǎn)包括微控制器模塊、供電電池、無線通信模塊和CAN總線通信電路模塊，微控制器模塊的輸入端接有信號(hào)調(diào)理電路模塊和鍵盤電路模塊，信號(hào)調(diào)理電路模塊由依次相接的放大電路模塊、濾波電路模塊和A/D轉(zhuǎn)換電路模塊構(gòu)成，放大電路模塊的輸入端接有溫濕度檢測傳感器和光敏傳感器，微控制器模塊的輸出端接有液晶顯示電路模塊和聲光報(bào)警器。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，使用操作便捷，監(jiān)測判斷準(zhǔn)確，報(bào)警及時(shí)有效，使用效果好，便于推廣使用。
文檔編號(hào)G05B19/418GK203070084SQ201320083800
公開日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2013年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月24日
發(fā)明者鄭琪 申請(qǐng)人:西安科技大學(xué)