一種基于安卓系統(tǒng)的智能大棚控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種基于安卓系統(tǒng)的智能大棚系統(tǒng)，屬于遠(yuǎn)程監(jiān)控領(lǐng)域及農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們生活水平的提高，對(duì)于蔬菜、糧食和水果的質(zhì)量要求越來(lái)越高。隨著時(shí)間的推移，農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和人們的要求的矛盾越來(lái)越尖銳，傳統(tǒng)的耕種方式已不能滿足現(xiàn)在要求。隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的普及，傳統(tǒng)的耕種方式的浪費(fèi)人力物力，控制不準(zhǔn)確的弱點(diǎn)已日趨明顯。因此，智能程度高、靈活性強(qiáng)、擴(kuò)展性好，操作方便、成本低廉的溫室因子監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)于農(nóng)業(yè)技術(shù)人員和普通農(nóng)戶具有重要意義，且對(duì)于中國(guó)農(nóng)業(yè)科技新成果、新技術(shù)及時(shí)有效地向農(nóng)業(yè)生產(chǎn)一線普及具有促進(jìn)作用。
[0003]為此，提出了一種基于安卓系統(tǒng)的智能大棚系統(tǒng)，搭建了免費(fèi)、開(kāi)源的開(kāi)發(fā)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)信息數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、農(nóng)業(yè)執(zhí)行設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控，促進(jìn)了農(nóng)業(yè)信息化的進(jìn)一步推廣。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對(duì)以上缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的提供一種基于安卓系統(tǒng)的智能大棚控制系統(tǒng)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有智能程度高、靈活性強(qiáng)、擴(kuò)展性好，操作方便、成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0006]—種基于安卓系統(tǒng)的智能大棚系統(tǒng)，包括控制主機(jī);與控制主機(jī)無(wú)線連接有傳感器終端、執(zhí)行設(shè)備終端、安防終端、用戶設(shè)備；
[0007]所述的控制主機(jī)為32位高性能且搭載Android智能操作系統(tǒng)的處理器，與控制主機(jī)相連接有觸摸屏和SD卡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置；
[0008]所述的傳感器終端包括具有Zigbee無(wú)線收發(fā)功能的單片機(jī)，與本單片機(jī)連接有土壤溫度傳感器、土壤濕度傳感器、空氣溫濕度傳感器、光照傳感器和大氣壓強(qiáng)傳感器以及SD卡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置；
[0009]所述的執(zhí)行終端包括具有Zigbee無(wú)線收發(fā)功能的單片機(jī)、與本單片機(jī)連接有繼電器組和SD卡存儲(chǔ)裝置;所述繼電器組控制有:卷簾機(jī)控制系統(tǒng)、滲灌控制系統(tǒng)的繼電器組；
[0010]所述的安防終端包括具有Zigbee無(wú)線收發(fā)功能的單片機(jī)，與本單片機(jī)煙霧傳感器、一氧化碳傳感器、氨氣傳感器以及D卡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置。
[0011]優(yōu)選的，所述傳感器終端的單片機(jī)采用CC2530F256單片機(jī);土壤溫度傳感器選擇DS18B20溫度傳感器，與單片機(jī)的P01引腳相連；空氣溫濕度傳感器采用DHT11溫濕度傳感器，與單片機(jī)的P20引腳相連;土壤濕度傳感器選用FC-28 土壤濕度傳感器，與單片機(jī)的P06引腳相連;光照強(qiáng)度傳感器選用BH1750FVI光照強(qiáng)度傳感器，與單片機(jī)P13、P14引腳相連;大氣壓傳感器選用BMP180大氣壓強(qiáng)傳感器，與單片機(jī)的P04、P05引腳相連;SD卡存儲(chǔ)裝置，與單片機(jī)的P12、P13、P14、P15引腳相連。
[0012]優(yōu)選的，所述的安防終端的單片機(jī)采用德州儀器公司的CC2530F256單片機(jī);煙霧傳感器選用MQ-2煙霧傳感器與單片機(jī)的P01引腳相連;一氧化碳傳感器選用MQ-7—氧化碳傳感器，與單片機(jī)的P02引腳相連;氨氣傳感器選用MQ-137氨氣傳感器，與單片機(jī)的P03引腳相連。
[0013]優(yōu)選的，執(zhí)行設(shè)備終端的單片機(jī)采用CC2530F256單片機(jī);SD卡存儲(chǔ)裝置，與單片機(jī)的P12、P13、P14、P15引腳相連;滲灌控制系統(tǒng)采用雨鳥(niǎo)公司生產(chǎn)的PGA-200，并配備了 TB0S直流電磁頭，與單片機(jī)的P11、P17引腳相連。卷簾機(jī)控制系統(tǒng)采用宏發(fā)的105F-4繼電器，分別于單片機(jī)的P05、P06和P07引腳相連。
[0014]優(yōu)選的，所述的灌溉滲透系統(tǒng)包括兩個(gè)三極管、一個(gè)繼電器;繼電器控制有一電磁閥；其中兩個(gè)三極管的基極分別連接P17端口、P11端口，集電極連接電源，發(fā)射極連接繼電器。
[0015]優(yōu)選的，卷簾機(jī)控制系統(tǒng)通過(guò)單片機(jī)的I/0口輸出的高低電平來(lái)控制卷簾機(jī)的動(dòng)作:P06引腳連接繼電器KM1’控制卷簾機(jī)上卷，P07引腳連接繼電器KM2’控制卷簾機(jī)下卷，P05引腳連接繼電器KM3控制卷簾機(jī)停止。
[0016]該系統(tǒng)包括控制主機(jī)、傳感器終端、執(zhí)行終端、遠(yuǎn)程服務(wù)器端和用戶終端。
[0017]所述控制主機(jī)采用高性能32位ARM處理器搭載Android智能操作系統(tǒng)，并帶有觸摸屏。
[0018]所述的傳感器終端由具有Zigbee無(wú)線收發(fā)功能的單片機(jī)、土壤溫度傳感器、空氣溫濕度傳感器、土壤濕度傳感器、光照強(qiáng)度傳感器、大氣壓強(qiáng)傳感器組成和SD卡存儲(chǔ)裝置。
[0019]所述的安防終端由具有Zigbee無(wú)線收發(fā)功能的單片機(jī)、煙霧傳感器、一氧化碳傳感器、氨氣傳感器、蜂鳴器和SD卡存儲(chǔ)裝置組成。
[0020]所述的執(zhí)行終端由具有Zigbee無(wú)線收發(fā)功能的單片機(jī)、卷簾機(jī)控制系統(tǒng)、滲灌控制系統(tǒng)和SD卡存儲(chǔ)裝置。
[0021 ]所述具有Zigbee無(wú)線收發(fā)功能的單片選用德州儀器的CC2530F256單片機(jī)。
[0022]所述的用戶設(shè)備包括電腦或手持設(shè)備。
[0023]本實(shí)用新型工作原理:
[0024]控制主機(jī)采用雙核ARM處理器配合對(duì)輸出終端的命令信號(hào)進(jìn)行判斷分析并作出反饋，通過(guò)控制主機(jī)的Zigbee無(wú)線收發(fā)模塊發(fā)出命令信號(hào)給設(shè)備終端，從而控制大棚內(nèi)的傳感器終端、執(zhí)行終端和安防終端，進(jìn)而讓大棚內(nèi)的設(shè)備執(zhí)行相關(guān)動(dòng)作。用戶通過(guò)有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與控制主機(jī)相連接查看或進(jìn)行相應(yīng)的控制，當(dāng)出現(xiàn)無(wú)法控制設(shè)備終端的情況時(shí)，控制主機(jī)將會(huì)將反饋信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)和短信的形式發(fā)送給用戶設(shè)備。
[0025]工作人員可設(shè)定相應(yīng)的數(shù)據(jù)閥值，當(dāng)溫室內(nèi)的參數(shù)超過(guò)閥值時(shí)控制主機(jī)自動(dòng)控制相應(yīng)的終端進(jìn)行動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。為防止數(shù)據(jù)在無(wú)線傳輸過(guò)程中出現(xiàn)丟失的情況，每個(gè)終端均帶有SD卡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置。
[0026]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型采用的控制主機(jī)作為主控制器，能夠通過(guò)通訊模塊接收輸出終端的命令信號(hào)，經(jīng)過(guò)服務(wù)器模塊在其數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)進(jìn)行處理，再通過(guò)通訊模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送到設(shè)備終端，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)大棚內(nèi)設(shè)備的智能控制，整個(gè)控制過(guò)程具有速度快、安全性高、可靠性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又能方便人們?cè)谌粘躺钪械氖褂?，且成本低、處理過(guò)程簡(jiǎn)單，系統(tǒng)穩(wěn)定性高。
【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1是本實(shí)用新型提供的基于安卓系統(tǒng)的智能大棚系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行框圖；
[0028]圖2是本實(shí)用新型提供的基于安卓系統(tǒng)的智能大棚系統(tǒng)的控制主機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0029]圖3是本實(shí)用新型提供的基于安卓系統(tǒng)的智能大棚系統(tǒng)的傳感器的結(jié)構(gòu)框圖；
[0030]圖4是本實(shí)用新型提供的基于安卓系統(tǒng)的智能大棚系統(tǒng)的安防終端的結(jié)構(gòu)框圖；
[0031]圖5是本實(shí)用新型提供的基于安卓系統(tǒng)的智能大棚系統(tǒng)的安防終端的結(jié)構(gòu)框圖；
[0032]圖6是本實(shí)用新型提供的基于安卓系統(tǒng)的智能大棚系統(tǒng)的執(zhí)行設(shè)備終端的滲灌系統(tǒng)控制電路圖；
[0033]圖7是本實(shí)用新型提供的基于安卓系統(tǒng)的智能大棚系統(tǒng)的執(zhí)行設(shè)備終端的卷簾機(jī)系統(tǒng)控制電路圖；
[0034]圖中，1、控制主機(jī)，2、傳感器終端，3、安防終端，4、執(zhí)行終端，5、用戶設(shè)備；21、S5PV210處理器及其外圍匹配電路，22、7寸觸摸屏及其顯示電路，23、CC2530F256單片機(jī)，24、WCDMA無(wú)線通訊模塊，25、SD卡存儲(chǔ)裝置；31、CC2530F256單片機(jī)，32、土壤溫度傳感器，33、空氣溫濕度傳感器，34、土壤濕度傳感器，35、光照強(qiáng)度傳感器，36、大氣壓強(qiáng)傳感器，37、SD卡存儲(chǔ)裝置;41、CC2530F256單片機(jī)，42、煙霧傳感器，43、一氧化碳傳感器，44、氨氣傳感器，45、SD卡存儲(chǔ)裝置;51、CC2530F256單片機(jī)，52、SD卡存儲(chǔ)裝置，53、繼電器控制組，54、風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，55、卷簾機(jī)系統(tǒng)，56、滲灌系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0035]如圖1所示為一種基于安卓系統(tǒng)的智能大棚控制系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)框圖。一種基于安卓系統(tǒng)的智能大棚控制系統(tǒng)包括控制主機(jī)1、傳感器終端2、安防終端3、執(zhí)行設(shè)備終端4、用戶設(shè)備5。
[0036]如圖2所示，所述的控制主機(jī)1包括以Cortex_A8核心的S5PV210處理器及其外圍匹配電路21、7寸觸摸屏及其顯示電路22、具有Zigbee無(wú)線收發(fā)功能的CC2530F256單片機(jī)23、WCDMA無(wú)線通訊模塊24和擴(kuò)展儲(chǔ)存裝置25。
[0037]控制主機(jī)中的CC2530F256單片機(jī)23作為協(xié)調(diào)器使用，通過(guò)Zigbee網(wǎng)絡(luò)接受來(lái)自各個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，并將接收到的數(shù)據(jù)經(jīng)串口 0發(fā)送給S5PV210處理器。數(shù)據(jù)通過(guò)S5PV210處理器的處理后在觸摸屏上顯示，同時(shí)數(shù)據(jù)通過(guò)WCDMA通訊模塊經(jīng)WCDMA網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)發(fā)送到遠(yuǎn)端服務(wù)器中并在擴(kuò)展儲(chǔ)存裝置25中保存。當(dāng)用戶有控制命令通過(guò)電腦或手持設(shè)備下達(dá)時(shí)，首先通過(guò)有線或者無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到控制主機(jī)，并會(huì)在控制主機(jī)的觸摸屏上顯示出來(lái)，同時(shí)控制命令經(jīng)控制主機(jī)的S5PV210處理器的串口發(fā)送到控制主機(jī)的作為協(xié)調(diào)器使用的CC2530F256單片機(jī)，進(jìn)而將控制命令發(fā)送到相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)。
[0038]如圖3示傳感器終端2包括具有Zigbee無(wú)線收發(fā)功能的CC2530F256單片機(jī)31、土壤溫度傳感器32、空氣溫濕度傳感器33、土壤濕度傳感器34、光照強(qiáng)度傳感器35、大氣壓強(qiáng)傳感器36和SD卡存儲(chǔ)裝置37。
[0039]圖中31為具有ZigBee無(wú)線收發(fā)功能的單片機(jī)，采用德州儀器公司的CC2530F256單片機(jī)。
[0040]圖中32為土壤溫度傳感器，此傳感器選擇DS18B20溫度傳感器，與單片機(jī)的P01