信息，同時(shí)可以發(fā)送電機(jī)控制命令到控制主機(jī)，控制電機(jī)正傳、反轉(zhuǎn)及停止。由此，用戶可以通過(guò)Android智能手機(jī)客戶端來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)控大棚溫度。
[0035]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的基于Android平臺(tái)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控蔬菜大棚智能放風(fēng)機(jī)的一實(shí)施例的原理框圖。如圖1所示，蔬菜大棚放風(fēng)機(jī)包括控制主機(jī)2、RS-485總線3、多個(gè)(圖中為3個(gè))測(cè)控模塊I和手機(jī)4，其中控制主機(jī)2與手機(jī)4通信連接，且控制主機(jī)2通過(guò)RS-485總線3與每個(gè)測(cè)控模塊I通信連接，且測(cè)控模塊I與電機(jī)模塊5電連接，從而所述控制主機(jī)2能夠接收來(lái)自所述手機(jī)4的信號(hào)來(lái)控制所述測(cè)控模塊1，進(jìn)而控制所述電機(jī)模塊中的電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)及停止。
[0036]這里，控制主機(jī)2和手機(jī)4之間的通信可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的通信技術(shù)來(lái)完成，例如通過(guò)GPRS、3G、4G、WiFi網(wǎng)絡(luò)或短信等通信技術(shù)經(jīng)由物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器6進(jìn)行通信。
[0037]圖2是控制主機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，控制主機(jī)包括轉(zhuǎn)換模塊22和安裝有Android操作系統(tǒng)的平板電腦21，所述平板電腦21設(shè)有UART接口 211，信號(hào)電平為1.8V。轉(zhuǎn)換模塊22設(shè)有輸入口 221、電壓轉(zhuǎn)換電路222、將UART信號(hào)轉(zhuǎn)換成RS-485信號(hào)的電路223以及輸出口 224，其中所述UART接口 211電連接于所述轉(zhuǎn)換模塊22的輸入口 221。轉(zhuǎn)換模塊22的輸出口 224與RS-485總線3通信連接。這里，電壓轉(zhuǎn)換電路采用TI公司的SN74AVC4T24芯片，將1.8V電平的UART信號(hào)轉(zhuǎn)換為3.3V的UART信號(hào)。電路223采用MAX485芯片，通過(guò)MAX485芯片將UART信號(hào)轉(zhuǎn)換為RS-485信號(hào)，與測(cè)控模塊的RS-485總線相連接。當(dāng)然，電壓轉(zhuǎn)換電路也可采用任何合適的已知或待開(kāi)發(fā)的芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)將某個(gè)電平的UART信號(hào)轉(zhuǎn)換為另一電平的UART信號(hào)。電路223也可采用任何合適的已知或待開(kāi)發(fā)的芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)將UART信號(hào)轉(zhuǎn)換為RS-485信號(hào)。
[0038]平板電腦21選用Android智能平板電腦，自帶手機(jī)短信功能及手機(jī)GPRS網(wǎng)絡(luò)功能。具體地，平板電腦21可以采用具有UART接口和無(wú)線通信模塊，諸如GPRS模塊、3G模塊、4G模塊和/或WiFi模塊等的市場(chǎng)上可購(gòu)得的Android智能平板電腦?；蛘?，也可對(duì)現(xiàn)有的平板電腦進(jìn)行改進(jìn)，增加UART接口和相應(yīng)的控制模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0039]圖3是Android平臺(tái)控制主機(jī)2的系統(tǒng)框圖。如圖3所示，控制主機(jī)2設(shè)有界面響應(yīng)模塊、網(wǎng)絡(luò)信息處理模塊、短信信息處理模塊、參數(shù)配置、任務(wù)控制模塊、報(bào)警檢測(cè)模塊、底層控制模塊(UART)、消息回饋處理模塊以及其它功能模塊，諸如用戶協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)診斷和軟件升級(jí)。其中，所述網(wǎng)絡(luò)信息處理模塊用于接收和處理來(lái)自所述手機(jī)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，以及所述短信信息處理模塊用于接收和處理來(lái)自所述手機(jī)的短信?？刂浦鳈C(jī)2采用GPRS網(wǎng)絡(luò)通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器與手機(jī)進(jìn)行通信，也可以接收、發(fā)送手機(jī)短信與手機(jī)通信?？刂浦鳈C(jī)2通過(guò)底層控制模塊控制硬件UART接口與RS-485總線上的測(cè)控模塊進(jìn)行通信，讀取每一路的溫度，控制每一路的電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。每一路的溫度信息顯示在液晶屏上，用戶也可以點(diǎn)擊液晶屏上的控制按鍵對(duì)每一路電機(jī)進(jìn)行控制。當(dāng)讀取到的溫度超過(guò)閾值時(shí)，或大棚內(nèi)斷電時(shí)，控制主機(jī)會(huì)自動(dòng)發(fā)送報(bào)警短信到用戶手機(jī)上，提醒用戶處理。
[0040]圖4示出在控制主機(jī)2中的平板電腦21上安裝的應(yīng)用程序(APP)的主界面。如圖4所示，控制主機(jī)2可經(jīng)由測(cè)控模塊I采集3?6路溫度信息，控制3?6路電機(jī)，并可在設(shè)置界面中設(shè)置溫度信息采集的通路數(shù)量和電機(jī)的數(shù)量。此時(shí)，僅需要在RS-485總線中增加或減少相應(yīng)的測(cè)控模塊和電機(jī)模塊即可。如圖4所示，主界面上設(shè)有“放”、“關(guān)”、“?！卑粹o，分別用于打開(kāi)放風(fēng)膜、關(guān)閉放風(fēng)膜和停止電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。主界面上還可顯示蔬菜大棚的溫度信息。
[0041]圖5是圖1的手機(jī)4的系統(tǒng)框圖。如圖5所示，手機(jī)4設(shè)有網(wǎng)絡(luò)接收模塊、短信接收模塊、網(wǎng)絡(luò)控制模塊、短信控制模塊、信息處理劑顯示模塊、網(wǎng)絡(luò)信息發(fā)送模塊、短信發(fā)送模塊、參數(shù)配置以及其它功能模塊，諸如網(wǎng)絡(luò)診斷、軟件升級(jí)、系統(tǒng)設(shè)置、軟件信息以及幫助指南。用戶可通過(guò)手機(jī)自帶的GPRS、3G、4G或者WiFi網(wǎng)絡(luò)通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器與控制主機(jī)通信。在無(wú)GPRS、3G、4G或者WiFi網(wǎng)絡(luò)的情況下，也可通過(guò)手機(jī)短信與控制主機(jī)進(jìn)行通信控制。手機(jī)軟件自帶報(bào)警功能，當(dāng)連續(xù)預(yù)定時(shí)間，例如12分鐘沒(méi)有收到控制主機(jī)發(fā)送過(guò)來(lái)的溫度信息，則自動(dòng)發(fā)聲報(bào)警，提醒用戶控制主機(jī)可能出現(xiàn)異常。這里，上述的預(yù)定時(shí)間也可以是15分鐘、20分鐘或30分鐘等任何合適的設(shè)定值。本文中，手機(jī)可以采用市場(chǎng)上可購(gòu)得的智能手機(jī)，其安裝有具備上述功能的APP。
[0042]圖6是測(cè)控模塊的一實(shí)施例的原理框圖。如圖6所示，測(cè)控模塊I包括MCU 11、固態(tài)繼電器12a和12b、用于檢測(cè)光照度的光照度檢測(cè)電路13、用于檢測(cè)溫度的溫度檢測(cè)電路14、RS-485通信電路15和電源供電電路，其中，電源供電電路用于與外部電源連接從而為測(cè)控模塊I提供電力。MCU 11與光照度檢測(cè)電路13和溫度檢測(cè)電路14分別電連接并經(jīng)由RS-485通信電路15與RS-485總線通信連接。固態(tài)繼電器12a和12b用于控制電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)并設(shè)有輸入電路和輸出電路，其中固態(tài)繼電器12a用于控制電機(jī)的正轉(zhuǎn)，固態(tài)繼電器12b用于控制電機(jī)3的反轉(zhuǎn)。輸入電路與MCU 11電連接，且輸出電路與電機(jī)的接口 16電連接。本文中，MCU 11、固態(tài)繼電器12a和12b、光照度檢測(cè)電路13、溫度檢測(cè)電路14、RS-485通信電路15和電源供電電路集成在一塊電路板上。
[0043]MCU (即微控制單元或單片機(jī))11例如采用Microchip公司的PIC16F877A系列芯片。該P(yáng)IC單片機(jī)多用于汽車工業(yè)控制領(lǐng)域，抗干擾性能好，系統(tǒng)穩(wěn)定性高。當(dāng)然，MCU也可采用其他任何合適的或待開(kāi)發(fā)的芯片。
[0044]溫度檢測(cè)電路采用達(dá)拉斯半導(dǎo)體公司的DS18b20溫度探頭。DS18b20是數(shù)字式溫度傳感器，相對(duì)于傳統(tǒng)溫度傳感器精度高、穩(wěn)定性好、電路簡(jiǎn)單，僅僅需要一個(gè)I/O接口，MCU就可以與之通信讀取溫度。當(dāng)然，溫度檢測(cè)電路也可采用其它合適的溫度傳感器。
[0045]光照度檢測(cè)電路采用ROHM公司的BH1750FVI數(shù)字型光強(qiáng)度傳感器，其采用I2C接口與MCU進(jìn)行通信，16位測(cè)試精度，光照測(cè)試范圍Ilx?655351x。
[0046]RS-485通信電路15進(jìn)一步包括保護(hù)模塊151，RS-485的保護(hù)模塊151包含F(xiàn)airchild Semiconductor公司的光耦隔離保護(hù)芯片6N137及HCPL2630。這兩個(gè)芯片將MCU的UART接口與RS-485總線隔離，其中HCPL2630是雙通道光耦芯片，將MCU的DE和TX信號(hào)通過(guò)HCPL2630傳送給MAX485芯片。6N137是單通道光耦芯片，MAX485發(fā)送的數(shù)據(jù)通過(guò)6N1370傳送到MCU的RX引腳，從而實(shí)現(xiàn)了 MCU電路部分與485總線的光電隔離，避免了信號(hào)線上公模電壓對(duì)MCU的損害。另外，RS-485通信電路進(jìn)一步包括B0505S-1W芯片，B0505S-1W用于隔離MCU與MAX485的供電電源，實(shí)現(xiàn)UART接口與RS-485在電源上的電磁隔離。B0505S-1W是專門針對(duì)PCB上分布式電源系統(tǒng)中需要與輸入電源隔離且輸出精度要求較高的電源應(yīng)用場(chǎng)合而設(shè)計(jì)，可以有效隔離3000VDC之內(nèi)的共模干擾電壓，并通過(guò)MAX485芯片將UART信號(hào)轉(zhuǎn)換為RS-485總線信號(hào)。