一種基於傳感器技術的綜合環境控制系統的製作方法

2023-04-30 06:23:31

本發明涉及一種控制系統，具體是一種基於傳感器技術的綜合環境控制系統。

背景技術：

在某些工業領域中，對生產現場環境的要求較為嚴格，要對多種指標進行監控以確保生產的安全、經濟、有效進行。在檢測這些環境參數時往往需要很多設備獨立使用，造成資源的浪費，而且傳統的環境監控和調節裝置大多需要人工操作，費時費力，不利於綜合控制和遠程操作。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種使用物聯網作為通訊控制的環境控制系統，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種基於傳感器技術的綜合環境控制系統，包括顯示模塊、計時器、溫度檢測模塊、溼度檢測模塊、單片機控制中心、計時器、控制模塊和物聯網無線終端；所述溫度檢測模塊和溼度檢測模塊分別連接多路選擇模塊的輸入端，多路選擇模塊的信號輸出端連接單片機控制中心，所述單片機控制中心還分別連接物聯網無線終端、輸出模塊、顯示模塊、語音播報模塊、計時器和語音控制模塊，控制模塊分別連接繼電器1、繼電器2和繼電器n；

所述溫度檢測電路包括電阻R1、電阻R2、瞬態電壓抑制二極體D1和晶片IC1，電阻R1的一端連接電源VCC，電阻R1的另一端連接電阻R2和瞬態電壓抑制二極體D1，瞬態電壓抑制二極體D1的另一端連接電阻R4、電阻R5、電阻R13和電位器RP1的一個固定端並接地，電阻R2的另一端連接電阻R3、電阻R12和電位器RP1的另一個固定端，電阻R3的另一端連接電阻R11和電阻R5的另一端，電阻R12的另一端連接電阻R13，電阻R4的另一端連接電阻R11的另一端和晶片IC1的引腳1，電位器RP1的滑動端連接電阻R6和晶片IC1的引腳3，晶片IC1的引腳4連接電阻R6的另一端和電阻R7，電阻R7的另一端連接電阻R9、電容C1、二極體D2的陽極、二極體D3的陰極和晶片IC2的引腳3，二極體D2的陰極連接二極體D3的陽極、電容C1的另一端、電阻R8和晶片IC2的引腳1，電阻R8的另一端接地，電阻R9的另一端連接電阻R10、電容C2、電位器RP2的一個固定端和晶片IC2的引腳4，電阻R10的另一端連接電容C2的另一端並接地，電位器RP2的另一個固定端接地，電位器RP2的滑動端連接電壓表P，電壓表P的另一端接地，晶片IC1和晶片IC2的型號均為LM321。電阻R5為熱敏電阻。

作為本發明的優選方案：所述溼度檢測電路的檢測元件為溼敏電容。

作為本發明的優選方案：所述多路選擇模塊選用雙四通道多路模擬選擇開關M74HC4052。

作為本發明的優選方案：所述單片機控制中心為SPCE061A型單片機。

作為本發明的優選方案：所述顯示模塊為7寸液晶觸控螢幕。

作為本發明的優選方案：所述物聯網無線終端通過3G無線網絡連接便攜設備和監控中心。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明環境監控裝置以單片機為核心對多種環境參數進行監測，可以分別通過傳感器採集溫度、溼度等環境參數進行顯示和語音播報，如果超出限定範圍可以報警，同時使用物聯網作為遠程通訊模塊，實現了遠程監控，因此具有功能多樣、遠程監控、使用方便的優點。

附圖說明

圖1為環境控制系統的結構框圖；

圖2為溫度檢測模塊的電路圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

請參閱圖1-2，一種基於傳感器技術的綜合環境控制系統，包括顯示模塊、計時器、溫度檢測模塊、溼度檢測模塊、單片機控制中心、計時器、控制模塊和物聯網無線終端；所述溫度檢測模塊和溼度檢測模塊分別連接多路選擇模塊的輸入端，多路選擇模塊的信號輸出端連接單片機控制中心，所述單片機控制中心還分別連接物聯網無線終端、輸出模塊、顯示模塊、語音播報模塊、計時器和語音控制模塊，控制模塊分別連接繼電器1、繼電器2和繼電器n；

所述溫度檢測電路包括電阻R1、電阻R2、瞬態電壓抑制二極體D1和晶片IC1，電阻R1的一端連接電源VCC，電阻R1的另一端連接電阻R2和瞬態電壓抑制二極體D1，瞬態電壓抑制二極體D1的另一端連接電阻R4、電阻R5、電阻R13和電位器RP1的一個固定端並接地，電阻R2的另一端連接電阻R3、電阻R12和電位器RP1的另一個固定端，電阻R3的另一端連接電阻R11和電阻R5的另一端，電阻R12的另一端連接電阻R13，電阻R4的另一端連接電阻R11的另一端和晶片IC1的引腳1，電位器RP1的滑動端連接電阻R6和晶片IC1的引腳3，晶片IC1的引腳4連接電阻R6的另一端和電阻R7，電阻R7的另一端連接電阻R9、電容C1、二極體D2的陽極、二極體D3的陰極和晶片IC2的引腳3，二極體D2的陰極連接二極體D3的陽極、電容C1的另一端、電阻R8和晶片IC2的引腳1，電阻R8的另一端接地，電阻R9的另一端連接電阻R10、電容C2、電位器RP2的一個固定端和晶片IC2的引腳4，電阻R10的另一端連接電容C2的另一端並接地，電位器RP2的另一個固定端接地，電位器RP2的滑動端連接電壓表P，電壓表P的另一端接地，晶片IC1和晶片IC2的型號均為LM321。電阻R5為熱敏電阻。

溼度檢測電路的檢測元件為溼敏電容。多路選擇模塊選用雙四通道多路模擬選擇開關M74HC4052。單片機控制中心為SPCE061A型單片機。顯示模塊為7寸液晶觸控螢幕。物聯網無線終端通過3G無線網絡連接便攜設備和監控中心。

本發明的工作原理是：控制系統採用SPCE061A單片機作為主控晶片，SPCE061A是一種高性能、低功耗、帶32K快閃記憶體( FLASH )的16位單片微型計算機晶片,採用CMOS製造工藝，同時增加了軟體激發的弱振方式、空閒方式和掉電方式，極大地降低了功耗，該處理器工作電壓範圍大，能在低電壓供電時正常工作，且能用電池供電。這對於其在便攜儀器領域中的應用具有特殊的意義。SPCE061A可靠性高、速度快、系統掉電後數據不會丟失，較高的處理速度使其能夠非常容易、快速地處理複雜的數位訊號。圖2為溫度檢測電路的電路圖，電路中的電阻R3、電阻R5、電阻R12、電阻R11和電阻R13組成非平衡電橋，由於熱敏電阻R5受溫度的影響而改變阻值，從而影響整個非平衡電橋的阻值，進而影響晶片IC1的1腳輸入電壓值，由於晶片IC1的3腳電壓恆定，因此其輸出端4腳電壓和輸入端1腳電壓呈線性比例關係，即和電阻R5和阻值呈線性比例關係，晶片IC1和晶片IC2組成兩級放大電路將電壓信號進行放大，最終通過IC2的信號輸出端輸出信號OUT。控制系統通過傳感器及接口電路對數據進行採集、轉換後得到一個模擬電量送到單片機進行A/D轉換，由於單片機一次只能對一個數據進行轉換，並且各種測量值的轉換參數不同，所以用選擇開關來選擇所要測量的參數。在這裡，選用雙四通道多路模擬選擇開關M74HC4052。它包括8 個雙向的數字控制模擬開關，內置有一個變速杆來允許模擬信號的電壓範圍在±6 V之間，控制電路採用82C55A對CPU埠進行擴展，經光電隔離、驅動放大後對繼電器的分、合進行控制，其中驅動放大採用MC1416B，它是由7個NPN達林頓管並排組成，具有較大的驅動能力，系統中繼電器1-繼電器n主要是控制一些啟停和提示信號，系統使用的顯示模塊內部的顯示屏為GXM12232L點陣圖形式液晶模塊，觸摸鍵盤為矩陣鍵盤，可以圖形、字符以及二者合成的方式進行顯示，還可以實現字符方式下的特徵顯示和屏拷貝操作，該系統可以顯示當前數據和參數。觸摸鍵盤有4 個按鍵，可以完成人工設定或功能切換等操作，CPU可根據當前LCD上顯示或語音播報的參數對操作進行控制。系統使用物聯網無線終端作為遠程通訊裝置，能夠通過3G無線網絡實現環境監控裝置和使用者手機、監控中心的遠程數據傳輸，實現了遠程控制和監控功能。

對於本領域技術人員而言，顯然本發明不限於上述示範性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特徵的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示範性的，而且是非限制性的，本發明的範圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和範圍內的所有變化囊括在本發明內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。

此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但並非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。