一種基於新能源的家庭智能化控制系統的製作方法
2023-04-28 13:14:11
本實用新型涉及一種控制系統，具體是一種基於新能源的家庭智能化控制系統。
背景技術：
利用溫室栽培植物已逐漸成為現代農業的重點項目，尤以溫室的自動化系統控制技術更甚。另外，更傾向於採用無需仰賴土壤的水耕栽培法，也仰賴自動化系統控制。更者，大面積耕作環境，同樣對自動化系統控制技術有其需求。目前的溫室栽培自動化控制系統大都採用感測裝置搭配控制器，並於控制器內預先設定多組控制模塊。舉例而言，設定固定時段以作動溫室內的設備，例如灑水或照光等。或者，預設溫室內的溫度及溼度，通過感測裝置來感測環境變化，並藉以驅動控制器內的模塊運作，使溫室內維持特定的溫度及溼度。這些方法都需要人工操作，使用很不方便。
技術實現要素：
本實用新型的目的在於提供一種基於新能源的家庭智能化控制系統，以解決上述背景技術中提出的問題。
為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：
一種基於新能源的家庭智能化控制系統，包括測溫模塊、溼度傳感器、液晶顯示器、鍵盤、語音電路、計時電路、加溼器開關、加熱器開關、製冷器開關、路由器、光伏供電模塊、存儲器和控制中心；所述測溫模塊的信號輸出端連接控制中心，控制中心還分別連接測溫模塊、溼度傳感器、液晶顯示器、鍵盤、語音電路、計時電路、加溼器開關、加熱器開關、製冷器開關、路由器、光伏供電模塊和存儲器；
所述測溫模塊包括熱敏電阻RS、電阻R1、電位器RP1和晶片IC1，熱敏電阻RS的一端連接電阻R1、電阻R2和電源VCC，熱敏電阻RS的另一端接地，電阻R1的另一端連接電阻R4、電阻R3和晶片IC1的引腳3，電阻R2的另一端連接電位器RP1的固定端，電位器RP1的另一個固定端連接電阻R5，電阻R5的另一端接地，晶片IC1的引腳1連接電位器RP1的滑動端，晶片IC1的引腳4連接電阻R3的另一端和電阻R4，電阻R4的另一端連接電阻R6和晶片IC2的引腳3，晶片IC2的引腳1接地，晶片IC2的引腳4連接電阻值R6的另一端並輸出信號OUT；
所述光伏供電模塊包括太陽能板T、晶片IC1、蓄電池E和電感L1，所述二極體D1的陽極連接太陽能板T，二極體D1的陰極連接電感L1和蓄電池E的正極，電感L1的另一端連接二極體D2的陽極和晶片IC1的引腳2，二極體D2的陰極連接晶片IC1的引腳3、電容C3和輸出電壓U1，晶片IC1的型號為SL8203。
作為本實用新型的優選方案：所述控制中心的核心元件為SPCE061A型單片機。
作為本實用新型的優選方案：所述路由器還通過無線網絡連接手機。
作為本實用新型的優選方案：所述鍵盤為4*4矩陣鍵盤。
作為本實用新型的優選方案：所述加溼器開關、加熱器開關和製冷器開關均為繼電器。
與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：本實用新型基於新能源的家庭智能化控制系統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，並且電路使用小體積的太陽板節省直流升壓晶片功能，既節能環保，又減小了電源的體積，同時使用手機結合網際網路實現了遠程監控，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為環境監測儀的結構框圖；
圖2為測溫模塊的電路圖；
圖3為光伏供電模塊的電路圖。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型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。基於本實用新型中的實施例，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，都屬於本實用新型保護的範圍。
請參閱圖1-3，一種基於新能源的家庭智能化控制系統，包括測溫模塊、溼度傳感器、液晶顯示器、鍵盤、語音電路、計時電路、加溼器開關、加熱器開關、製冷器開關、路由器、光伏供電模塊、存儲器和控制中心；所述測溫模塊的信號輸出端連接控制中心，控制中心還分別連接測溫模塊、溼度傳感器、液晶顯示器、鍵盤、語音電路、計時電路、加溼器開關、加熱器開關、製冷器開關、路由器、光伏供電模塊和存儲器；
所述測溫模塊包括熱敏電阻RS、電阻R1、電位器RP1和晶片IC1，熱敏電阻RS的一端連接電阻R1、電阻R2和電源VCC，熱敏電阻RS的另一端接地，電阻R1的另一端連接電阻R4、電阻R3和晶片IC1的引腳3，電阻R2的另一端連接電位器RP1的固定端，電位器RP1的另一個固定端連接電阻R5，電阻R5的另一端接地，晶片IC1的引腳1連接電位器RP1的滑動端，晶片IC1的引腳4連接電阻R3的另一端和電阻R4，電阻R4的另一端連接電阻R6和晶片IC2的引腳3，晶片IC2的引腳1接地，晶片IC2的引腳4連接電阻值R6的另一端並輸出信號OUT；
所述光伏供電模塊包括太陽能板T、晶片IC1、蓄電池E和電感L1，所述二極體D1的陽極連接太陽能板T，二極體D1的陰極連接電感L1和蓄電池E的正極，電感L1的另一端連接二極體D2的陽極和晶片IC1的引腳2，二極體D2的陰極連接晶片IC1的引腳3、電容C3和輸出電壓U1，晶片IC1的型號為SL8203。
控制中心的核心元件為SPCE061A型單片機。路由器還通過無線網絡連接手機。鍵盤為4*4矩陣鍵盤。所述加溼器開關、加熱器開關和製冷器開關均為繼電器。
本發明的工作原理是：圖3為本設計的新能源供電電路，太陽能板T完成光電轉換並將電能通過二極體D1後儲存在蓄電池E中，由於本電路為了減小體積，採用的是3V小體積太陽能板，因此電路中的電感L1、電容C3、二極體D2和晶片IC1構成DC-DC升壓電路，用於將太陽能板或蓄電池輸出的低電壓輸出的低電壓升高到足以驅動負載單片機工作的直流電壓U1，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中，熱敏電阻RS採集溫度信號，通過運放IC1得到反應溫度大小的電壓值，再通過運放IC2調整放大比例，得到滿足一定靈敏度要求的電壓值來表徵當前環境溫度，電路中用電位器RP1對IC2的增益進行調整。監測儀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，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，系統使用的顯示屏及矩陣鍵盤內部的顯示屏為GXM12232L點陣圖形式液晶模塊，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。
系統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，並且電路使用小體積的太陽板節省直流升壓晶片功能，既節能環保，又減小了電源的體積，同時使用手機結合網際網路實現了遠程監控，因此具有功能多樣、遠程監控、使用方便的優點。
對於本領域技術人員而言，顯然本實用新型不限於上述示範性實施例的細節，而且在不背離本實用新型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實用新型。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，本實用新型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。