本發(fā)明屬于電學(xué)領(lǐng)域,具體的是涉及一種溫室光調(diào)節(jié)系統(tǒng)的改進(jìn)。
背景技術(shù):
光照作為作物光合作用的能量來源,是影響作物生長(zhǎng)的最關(guān)鍵環(huán)境因子之一,設(shè)計(jì)出合理的溫室光照控制系統(tǒng)是保證作物良好生長(zhǎng)與避免能源浪費(fèi)的有效手段。傳統(tǒng)的溫室光照自動(dòng)控制方法是采用定時(shí)長(zhǎng)及固定補(bǔ)光上下限的方式進(jìn)行光照控制,易造成補(bǔ)光不足及能源浪費(fèi)。應(yīng)根據(jù)植物對(duì)光照的實(shí)際需求進(jìn)行補(bǔ)光,設(shè)計(jì)出了紅、藍(lán)光強(qiáng)度均可調(diào)的植物補(bǔ)光系統(tǒng),為實(shí)現(xiàn)補(bǔ)光提供了硬件支撐。然而,如何根據(jù)植物光照需求進(jìn)行溫室光環(huán)境控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在國(guó)內(nèi)還不夠成熟。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明就是針對(duì)上述問題,提供一種可根據(jù)植物光合作用所需進(jìn)行調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度的一種溫室光調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案,一種溫室光調(diào)節(jié)系統(tǒng),包括智能控制系統(tǒng)、電源模塊、GPRS模塊、顯示模塊、預(yù)警模塊、Zigbee模塊、按鍵模塊,其特征在于:電源模塊連接智能控制系統(tǒng)的電源端,智能控制系統(tǒng)的輸入端口連接GPRS模塊和Zigbee模塊、智能控制系統(tǒng)的輸出端連接預(yù)警模塊和顯示模塊,按鍵模塊連接智能控制系統(tǒng)的輸入端。
作為一種優(yōu)選方案,所述的之恩給你控制系統(tǒng)為AT89S52單片機(jī)。
本發(fā)明的有益效果。
本發(fā)明從環(huán)境溫度對(duì)作物生長(zhǎng)光照需求影響的分析結(jié)果做出光照調(diào)節(jié):作物生長(zhǎng)對(duì)光照強(qiáng)度的需求隨環(huán)境溫度的變化而顯著變化。因此,在溫室光照環(huán)境控制中,根據(jù)不同環(huán)境溫度下作物對(duì)光照的實(shí)際需求進(jìn)行光照控制,避免造成補(bǔ)光不足和能源浪費(fèi)。
附圖說明
圖1是本發(fā)明原理框圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示,一種溫室光調(diào)節(jié)系統(tǒng),包括智能控制系統(tǒng)、電源模塊、GPRS模塊、顯示模塊、預(yù)警模塊、Zigbee模塊、按鍵模塊,其特征在于:電源模塊連接智能控制系統(tǒng)的電源端,智能控制系統(tǒng)的輸入端口連接GPRS模塊和Zigbee模塊、智能控制系統(tǒng)的輸出端連接預(yù)警模塊和顯示模塊,按鍵模塊連接智能控制系統(tǒng)的輸入端。
作為一種優(yōu)選方案,所述的之恩給你控制系統(tǒng)為AT89S52單片機(jī)。
若為控制節(jié)點(diǎn)反饋的執(zhí)行信息,則記錄并判斷控制節(jié)點(diǎn)的執(zhí)行結(jié)果是否成功:若為不成功信息,則記錄該節(jié)點(diǎn)的失敗次數(shù),當(dāng)某一節(jié)點(diǎn)的失敗次數(shù)達(dá)到設(shè)置的閾值就會(huì)觸發(fā)報(bào)警系統(tǒng),若未達(dá)到閾值則重新發(fā)送控制指令;若為執(zhí)行成功的信息,則將失敗次數(shù)清零,然后繼續(xù)讀取和分析無線網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)。為了保證LCD顯示亮度的均勻性,顯示部分的程序放在了定時(shí)器的中斷服務(wù)程序里面,而系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置程序由外部中斷負(fù)責(zé)。當(dāng)主控節(jié)點(diǎn)的設(shè)置鍵下或上位機(jī)有修改參數(shù)的指令發(fā)送過來時(shí),系統(tǒng)將轉(zhuǎn)入外部中斷服務(wù)程序完成相應(yīng)的參數(shù)修改。
若為監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的監(jiān)測(cè)信息,則判斷當(dāng)前環(huán)境是否滿足作物生長(zhǎng)的需求,如果滿足,則維持現(xiàn)狀,并將之前收到的信息發(fā)送給上位機(jī)系統(tǒng);若當(dāng)前環(huán)境不滿足作物生長(zhǎng)的要求(即光照不足),則調(diào)用補(bǔ)光模型計(jì)算出需要的補(bǔ)光量,并制定光照調(diào)控方案,通過編碼后將控制指令發(fā)送給控制節(jié)點(diǎn);然后將之前接收到的信息、做出控制和控制節(jié)點(diǎn)反饋的相關(guān)信息都發(fā)送給上位機(jī);最后,系統(tǒng)將重新讀取無線通道中的數(shù)據(jù)進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。
本系統(tǒng)的n個(gè)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)按照監(jiān)測(cè)要求均勻布置在溫室作物栽培區(qū)內(nèi),負(fù)責(zé)定時(shí)對(duì)當(dāng)前環(huán)境的溫度、光照強(qiáng)度進(jìn)行采集處理并發(fā)送給主節(jié)點(diǎn)。監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)采用模塊化設(shè)計(jì),包括電源模塊、以CC2530為主控芯片的ZigBee模塊、信號(hào)預(yù)處理模塊及相應(yīng)的傳感器模塊。其中,光照傳感器采用的是BH1750FVI的集成模塊,溫度傳感器采用DS18B2模塊。系統(tǒng)的控制節(jié)點(diǎn)包括了1個(gè)遮陽(yáng)節(jié)點(diǎn)和n個(gè)補(bǔ)光節(jié)點(diǎn),采用模塊化設(shè)計(jì),包括了電源模塊、主控模塊、驅(qū)動(dòng)模塊及相應(yīng)的執(zhí)行模塊。以CC2530為主控芯片的ZigBee模塊負(fù)責(zé)接收主控節(jié)點(diǎn)發(fā)送的控制指令,通過BP2808模塊驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的執(zhí)行設(shè)備工作,并將設(shè)備執(zhí)行結(jié)果信息反饋給主節(jié)點(diǎn),然后進(jìn)入睡眠模式等待下一個(gè)喚醒指令。其中,執(zhí)行設(shè)備包括了補(bǔ)光燈和遮陽(yáng)卷簾機(jī)。其中,上位機(jī)與下位機(jī)之間的通信是由上位機(jī)接入因特網(wǎng),再通過GPRS服務(wù)器接入GPRS網(wǎng)絡(luò)與下位機(jī)的主控節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)通信。在下位機(jī)中,主控節(jié)點(diǎn)與各終端子節(jié)點(diǎn)間的通信則是通過基于ZigBee協(xié)議組建無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn),無線傳感器網(wǎng)絡(luò)采用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。