一種農(nóng)業(yè)大棚的光照強(qiáng)度監(jiān)控及自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)大棚的光照強(qiáng)度監(jiān)控領(lǐng)域，更具體地，涉及一種農(nóng)業(yè)大棚的光照強(qiáng)度監(jiān)控及自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]光照強(qiáng)度是決定植物光合作用的重要參數(shù)，光照強(qiáng)度與植物光合作用雖然沒(méi)有固定的比例關(guān)系，但是在一定光照強(qiáng)度范圍內(nèi)，在其它條件滿足的情況下，隨著光照強(qiáng)度的增加，光合作用的強(qiáng)度也相應(yīng)的增加。但光照強(qiáng)度超過(guò)光的飽和點(diǎn)時(shí)，光照強(qiáng)度再增加，光合作用強(qiáng)度不增加。光照強(qiáng)度過(guò)強(qiáng)時(shí)，會(huì)破壞原生質(zhì)，引起葉綠素分解，或者使細(xì)胞失水過(guò)多而使氣孔關(guān)閉，造成光合作用減弱，甚至停止。光照強(qiáng)度弱時(shí)，植物光合作用制造有機(jī)物質(zhì)比呼吸作用消耗的還少，植物就會(huì)停止生長(zhǎng)。只有當(dāng)光照強(qiáng)度能夠滿足光合作用的要求時(shí)，植物才能正常生長(zhǎng)發(fā)育。受一定量的光照是植物獲得凈生產(chǎn)量的必要條件，因?yàn)橹参锉仨毶a(chǎn)足夠的糖類以彌補(bǔ)呼吸消耗，當(dāng)影響植物光合作用和呼吸作用的其他生態(tài)因子都保持恒定時(shí)，生產(chǎn)和呼吸這兩個(gè)過(guò)程之間的平衡就主要決定于光照強(qiáng)度。因此，對(duì)農(nóng)業(yè)大棚的光照強(qiáng)度進(jìn)行有效的監(jiān)控，是提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量的必要手段。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)大棚的光照強(qiáng)度進(jìn)行監(jiān)控，一般是農(nóng)業(yè)技術(shù)人員直觀感受來(lái)判斷光照強(qiáng)度，或者在農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)設(shè)置照度計(jì)(勒克斯計(jì))，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)人員通過(guò)照度計(jì)得知大棚內(nèi)的光照強(qiáng)度，從而進(jìn)一步對(duì)農(nóng)業(yè)大棚的光照強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)。該方法光照強(qiáng)度監(jiān)控的實(shí)時(shí)性差，需要耗費(fèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)人員的大量精力，生產(chǎn)效率極低，一旦農(nóng)業(yè)生產(chǎn)人員疏忽，很容易因光照強(qiáng)度過(guò)高或過(guò)低影響農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)植物的正常生長(zhǎng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為克服上述現(xiàn)有技術(shù)所述的至少一種缺陷，提供一種實(shí)時(shí)性強(qiáng)、效率高的農(nóng)業(yè)大棚的光照強(qiáng)度監(jiān)控及自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種農(nóng)業(yè)大棚的光照強(qiáng)度監(jiān)控及自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括光照強(qiáng)度傳感器、光照強(qiáng)度信號(hào)處理單元、無(wú)線發(fā)送單元、無(wú)線接收單元、微處理器、繼電器、光照強(qiáng)度調(diào)節(jié)設(shè)備和PC機(jī)，所述光照強(qiáng)度傳感器、光照強(qiáng)度信號(hào)處理單元和無(wú)線發(fā)送單元依次電連接，所述無(wú)線接收單元、微處理器和PC機(jī)依次電連接，所述微處理器還電連接有多個(gè)繼電器，每個(gè)繼電器均電連接有光照強(qiáng)度調(diào)節(jié)設(shè)備，所述光照強(qiáng)度調(diào)節(jié)設(shè)備為補(bǔ)光燈或遮光設(shè)備，所述PC機(jī)安裝有光照強(qiáng)度監(jiān)控軟件。
[0006]在一種優(yōu)選的方案中，所述光照強(qiáng)度傳感器內(nèi)部設(shè)置有A/D轉(zhuǎn)換模塊，A/D轉(zhuǎn)換模塊輸出數(shù)字光照強(qiáng)度信號(hào)到光照強(qiáng)度信號(hào)處理單元。
[0007]在一種優(yōu)選的方案中，所述微處理器與PC機(jī)通過(guò)RS232接口連接。
[0008]在一種優(yōu)選的方案中，所述光照強(qiáng)度信號(hào)處理單元采用STC12LE5408單片機(jī)。
[0009]在一種優(yōu)選的方案中，所述無(wú)線發(fā)送單元和無(wú)線接收單元均采用nRF24L01無(wú)線收發(fā)器。
[0010]在一種優(yōu)選的方案中，所述微處理器采用AT89S52單片機(jī)。
[0011]在一種優(yōu)選的方案中，所述PC機(jī)通過(guò)光照強(qiáng)度監(jiān)控軟件的UI界面實(shí)時(shí)顯示農(nóng)業(yè)大棚的當(dāng)前的光照強(qiáng)度。
[0012]在一種優(yōu)選的方案中，所述PC機(jī)還電連接有報(bào)警單元，當(dāng)光照強(qiáng)度高于預(yù)設(shè)的高照度閥值或低于預(yù)設(shè)的低照度閥值時(shí)，報(bào)警單元發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明技術(shù)方案的有益效果是:本發(fā)明農(nóng)業(yè)大棚的光照強(qiáng)度監(jiān)控及自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，光照強(qiáng)度傳感器采集農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)的光照強(qiáng)度輸出到光照強(qiáng)度信號(hào)處理單元，光照強(qiáng)度信號(hào)處理單元對(duì)光照強(qiáng)度信號(hào)進(jìn)行處理然后通過(guò)無(wú)線發(fā)送單元進(jìn)行無(wú)線發(fā)送，無(wú)線接收單元接收光照強(qiáng)度信號(hào)，然后經(jīng)微處理器處理并輸出到PC機(jī)，PC機(jī)安裝有光照強(qiáng)度監(jiān)控軟件，PC機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)業(yè)大棚光照強(qiáng)度的實(shí)時(shí)監(jiān)控，本發(fā)明實(shí)時(shí)性強(qiáng)、效率高，而且光照強(qiáng)度信號(hào)無(wú)線傳輸，無(wú)需進(jìn)行繁雜的布線。
[0014]本發(fā)明農(nóng)業(yè)大棚的光照強(qiáng)度監(jiān)控及自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，微處理器還依次電連接有繼電器和光照強(qiáng)度調(diào)節(jié)設(shè)備，當(dāng)光照強(qiáng)度高于預(yù)設(shè)的高照度閥值或低于預(yù)設(shè)的低照度閥值時(shí)，微處理器控制繼電器動(dòng)作，使光照強(qiáng)度調(diào)節(jié)設(shè)備啟動(dòng)降照度或升照度操作，提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量和效率。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明農(nóng)業(yè)大棚的光照強(qiáng)度監(jiān)控及自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的示意圖。
[0016]圖2為本發(fā)明光照強(qiáng)度傳感器、光照強(qiáng)度信號(hào)處理單元和無(wú)線發(fā)送單元的電路連接圖。
[0017]圖3為本發(fā)明AT89S52單片機(jī)的最小系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0018]附圖僅用于示例性說(shuō)明，不能理解為對(duì)本專利的限制；
為了更好說(shuō)明本實(shí)施例，附圖某些部件會(huì)有省略、放大或縮小，并不代表實(shí)際產(chǎn)品的尺寸；
對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，附圖中某些公知結(jié)構(gòu)及其說(shuō)明可能省略是可以理解的。
[0019]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0020]實(shí)施例1
如圖1所示，一種農(nóng)業(yè)大棚的光照強(qiáng)度監(jiān)控及自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括光照強(qiáng)度傳感器、光照強(qiáng)度信號(hào)處理單元、無(wú)線發(fā)送單元、無(wú)線接收單元、微處理器、繼電器、光照強(qiáng)度調(diào)節(jié)設(shè)備和PC機(jī)，所述光照強(qiáng)度傳感器、光照強(qiáng)度信號(hào)處理單元和無(wú)線發(fā)送單元依次電連接，所述無(wú)線接收單元、微處理器和PC機(jī)依次電連接，所述微處理器還電連接有多個(gè)繼電器，每個(gè)繼電器均電連接有光照強(qiáng)度調(diào)節(jié)設(shè)備，所述光照強(qiáng)度調(diào)節(jié)設(shè)備為補(bǔ)光燈或遮光設(shè)備，所述PC機(jī)安裝有光照強(qiáng)度監(jiān)控軟件。
[0021]在具體實(shí)施過(guò)程中，所述光照強(qiáng)度傳感器內(nèi)部設(shè)置有A/D轉(zhuǎn)換模塊，A/D轉(zhuǎn)換模塊輸出數(shù)字光照強(qiáng)度信號(hào)到光照強(qiáng)度信號(hào)處理單元。
[0022]在具體實(shí)施過(guò)程中，所述微處理器與PC機(jī)通過(guò)RS232接口連接，RS232接口實(shí)現(xiàn)微處理器與PC機(jī)的串口通信。
[0023]在具體實(shí)施過(guò)程中，所述光照強(qiáng)度傳感器設(shè)置于農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)，所述光照強(qiáng)度信號(hào)處理單元采用STC12LE5408單片機(jī)。
[0024]在具體實(shí)施過(guò)程中，如圖2所示，所述無(wú)線發(fā)送單元和無(wú)線接收單元均采用nRF24L01無(wú)線收發(fā)器，在無(wú)線發(fā)送單元，nRF24L01無(wú)線收發(fā)器的CE，CSN,SCK,MOSI，MIS0，IRQ引腳則接STC12LE5408的Pl端口。
[0025]在具體實(shí)施過(guò)程中，所述微處理器采用AT89S52單片機(jī)，其最小系統(tǒng)如圖3所示。
[0026]在具體實(shí)施過(guò)程中，所述PC機(jī)通過(guò)光照強(qiáng)度監(jiān)控軟件的UI界面實(shí)時(shí)顯示農(nóng)業(yè)大棚的當(dāng)前的光照強(qiáng)度。
[0027]在具體實(shí)施過(guò)程中，所述PC機(jī)還電連接有報(bào)警單元，當(dāng)光照強(qiáng)度高于預(yù)設(shè)的高照度閥值或低于預(yù)設(shè)的低照度閥值時(shí)，報(bào)警單元發(fā)出報(bào)警信號(hào)，報(bào)警信號(hào)以信號(hào)燈、聲音或短信的形式發(fā)送。
[0028]本發(fā)明農(nóng)業(yè)大棚的光照強(qiáng)度監(jiān)控及自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，光照強(qiáng)度傳感器采集農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)的光照強(qiáng)度輸出到光照強(qiáng)度信號(hào)處理單元，光照強(qiáng)度信號(hào)處理單元對(duì)光照強(qiáng)度信號(hào)進(jìn)行處理然后通過(guò)無(wú)線發(fā)送單元進(jìn)行無(wú)線發(fā)送，無(wú)線接收單元接收光照強(qiáng)度信號(hào)，然后經(jīng)微處理器處理并輸出到PC機(jī)，PC機(jī)安裝有光照強(qiáng)度監(jiān)控軟件，PC機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)業(yè)大棚光照強(qiáng)度的實(shí)時(shí)監(jiān)控，本發(fā)明實(shí)時(shí)性強(qiáng)、效率高，而且光照強(qiáng)度信號(hào)無(wú)線傳輸，無(wú)需進(jìn)行繁雜的布線。
[0029]本發(fā)明農(nóng)業(yè)大棚的光照強(qiáng)度監(jiān)控及自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，微處理器還依次電連接有繼電器和光照強(qiáng)度調(diào)節(jié)設(shè)備，當(dāng)光照強(qiáng)度高于預(yù)設(shè)的高照度閥值或低于預(yù)設(shè)的低照度閥值時(shí)，微處理器控制繼電器動(dòng)作，使光照強(qiáng)度調(diào)節(jié)設(shè)備啟動(dòng)降照度或升照度操作，提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量和效率。
[0030]相同或相似的標(biāo)號(hào)對(duì)應(yīng)相同或相似的部件；
附圖中描述位置關(guān)系的用語(yǔ)僅用于示例性說(shuō)明，不能理解為對(duì)本專利的限制；
顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種農(nóng)業(yè)大棚的光照強(qiáng)度監(jiān)控及自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括光照強(qiáng)度傳感器、光照強(qiáng)度信號(hào)處理單元、無(wú)線發(fā)送單元、無(wú)線接收單元、微處理器、繼電器、光照強(qiáng)度調(diào)節(jié)設(shè)備和PC機(jī)，所述光照強(qiáng)度傳感器、光照強(qiáng)度信號(hào)處理單元和無(wú)線發(fā)送單元依次電連接，所述無(wú)線接收單元、微處理器和PC機(jī)依次電連接，所述微處理器還電連接有多個(gè)繼電器，每個(gè)繼電器均電連接有光照強(qiáng)度調(diào)節(jié)設(shè)備，所述光照強(qiáng)度調(diào)節(jié)設(shè)備為補(bǔ)光燈或遮光設(shè)備，所述PC機(jī)安裝有光照強(qiáng)度監(jiān)控軟件。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)業(yè)大棚的光照強(qiáng)度監(jiān)控及自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述光照強(qiáng)度傳感器內(nèi)部設(shè)置有A/D轉(zhuǎn)換模塊，A/D轉(zhuǎn)換模塊輸出數(shù)字光照強(qiáng)度信號(hào)到光照強(qiáng)度信號(hào)處理單元。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)業(yè)大棚的光照強(qiáng)度監(jiān)控及自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述微處理器與PC機(jī)通過(guò)RS232接口連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)業(yè)大棚的光照強(qiáng)度監(jiān)控及自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述光照強(qiáng)度信號(hào)處理單元采用STC12LE5408單片機(jī)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)業(yè)大棚的光照強(qiáng)度監(jiān)控及自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述無(wú)線發(fā)送單元和無(wú)線接收單元均采用nRF24L01無(wú)線收發(fā)器。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)業(yè)大棚的光照強(qiáng)度監(jiān)控及自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述微處理器采用AT89S52單片機(jī)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)業(yè)大棚的光照強(qiáng)度監(jiān)控及自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述PC機(jī)通過(guò)光照強(qiáng)度監(jiān)控軟件的UI界面實(shí)時(shí)顯示農(nóng)業(yè)大棚的當(dāng)前的光照強(qiáng)度。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)業(yè)大棚的光照強(qiáng)度監(jiān)控及自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述PC機(jī)還電連接有報(bào)警單元，當(dāng)光照強(qiáng)度高于預(yù)設(shè)的高照度閾值或低于預(yù)設(shè)的低照度閥值時(shí)，報(bào)警單元發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
【專利摘要】一種農(nóng)業(yè)大棚的光照強(qiáng)度監(jiān)控及自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括光照強(qiáng)度傳感器、光照強(qiáng)度信號(hào)處理單元、無(wú)線發(fā)送單元、無(wú)線接收單元、微處理器、繼電器、光照強(qiáng)度調(diào)節(jié)設(shè)備和PC機(jī)，所述光照強(qiáng)度傳感器、光照強(qiáng)度信號(hào)處理單元和無(wú)線發(fā)送單元依次電連接，所述無(wú)線接收單元、微處理器和PC機(jī)依次電連接，所述PC機(jī)安裝有光照強(qiáng)度監(jiān)控軟件。本發(fā)明中光照強(qiáng)度傳感器采集農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)的光照強(qiáng)度輸出到光照強(qiáng)度信號(hào)處理單元，光照強(qiáng)度信號(hào)處理單元對(duì)光照強(qiáng)度信號(hào)進(jìn)行處理然后通過(guò)無(wú)線發(fā)送單元進(jìn)行無(wú)線發(fā)送，無(wú)線接收單元接收光照強(qiáng)度信號(hào)，然后經(jīng)微處理器處理并輸出到PC機(jī)，PC機(jī)對(duì)光照強(qiáng)度實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)時(shí)性強(qiáng)、效率高，無(wú)需進(jìn)行繁雜的布線。
【IPC分類】G05D25/02
【公開號(hào)】CN105446395
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510904479
【發(fā)明人】譚煥玲
【申請(qǐng)人】譚煥玲
【公開日】2016年3月30日
【申請(qǐng)日】2015年12月9日