一種烤菸大棚育苗溫溼度自動監控儀的製作方法

2024-02-29 06:07:15 3

專利名稱：一種烤菸大棚育苗溫溼度自動監控儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及農業技術領域中的烤菸種植技術，特別是一種能對烤菸育苗大棚 內溫、溼度實時採集和自動控制的烤菸大棚育苗溫溼度自動監控儀。
背景技術：
目前，在烤菸種植區域，烤菸育苗大都採用烤菸大棚集約化育苗的方式。在該領 域，對大棚內溫溼度的實時監測和控制技術的要求已經越來越高，傳統的監測和控制技術 基本上是採用人工測量和人工啟閉裙膜或大棚門的方法。這種傳統的監測和控制方法，要 求值班人員二十四小時值守，由人工定時採集溫溼度數據，然後現場分析這些數據，並由他 決定是否對大棚內的溫溼度進行必要的調節，因而，既增加了人工的操作強度，也增大了因 人工主觀判斷上的誤差所帶來的調節誤差。中國專利公開的「一種溫溼度監控系統」(專利 申請號為=200920105374. 4)，由主控晶片和與主控晶片相連的溫溼度傳感器、通訊模塊以 及電源隔離模塊構成，具有測量精度高、可以同時進行溫溼度測量並遠程數據通信、且無須 標定等優點，但該系統只能進行溫溼度實時測量，卻不能根據煙苗生長發育所需溫溼度進 行自動控制，因此，仍需要人工根據測定的溫溼度進行相應處理。
發明內容針對現有技術所存在的不足，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種能對烤 煙育苗大棚內溫、溼度實時採集和自動控制，有效提高烤菸育苗自動化程度，且操作簡便的 烤菸大棚育苗溫溼度自動監控裝置。本實用新型所採取的技術方案是設計一種烤菸大棚育苗溫溼度自動監控儀是由 數據採集器1和數據接收器14聯通而成；所述的數據採集器1包括溫溼度傳感器3、數據採集傳輸模塊2、數據採集單片機 4、數據採集按鍵裝置18、數據採集顯示屏7和數據採集存儲器5，數據採集單片機4與溫溼 度傳感器3、數據採集傳輸模塊2和數據採集存儲器5分別雙向聯通，數據採集單片機4還 聯通數據採集顯示屏7，數據採集按鍵裝置18與數據採集單片機(4)聯通；所述的數據接收器14包括數據接收按鍵裝置8、數據接收傳輸模塊9、數據接收單 片機10、數據接收顯示屏13、輸出控制器11和數據接收存儲器12，數據接收單片機10與數 據接收傳輸模塊9和數據接收存儲器12分別雙向聯通，數據接收按鍵裝置8聯通數據接收 單片機10，數據接收單片機10還分別聯通數據接收顯示屏13和輸出控制器11。在所述的數據採集器1中還包括有一個時鐘電路6，數據採集單片機4與該時鐘電 路6雙向聯通。所述的數據採集傳輸模塊2和數據接收傳輸模塊9均採用無線傳輸模塊。在數據接收器14上還聯通有一個或一個以上數量的、與數據採集器1相同的輔助 數據採集器廠。本實用新型的烤菸大棚育苗溫溼度自動監控儀，採用了溫溼度傳感器和數據採集
3傳輸模塊以及數據採集單片機，還增設了時鐘電路，因而，能夠定時、自動地監測烤菸育苗 大棚內的溫溼度並上傳至數據接收器進行儲存；同時，在數據採集器裡還增設了儲存有煙 苗不同生育期的適宜溫溼度數據的數據採集存儲器，能夠將實時監測的溫溼度數據與其進 行比較，並將比較結果傳輸給數據接收單片機，由數據接收單片機控制輸出控制器對大棚 內的溫溼度進行適當的調節，因此，能夠有效提高烤菸育苗自動化程度。此外，還設計了按 鍵裝置，可由按鍵進行設置，故其操作比較簡便。

圖1是本實用新型的方框原理圖。圖中1是數據採集器，2是數據採集傳輸模塊，3是溫溼度傳感器，4是數據採集單 片機，5是數據採集存儲器，6是時鐘電路，7是數據採集顯示屏，8是數據接收按鍵裝置，9是 數據接收傳輸模塊，10是數據接收單片機，11是輸出控制器，12是數據接收存儲器，13是數 據接收顯示屏，14是數據接收器，15是執行機構控制器，16是執行機構，17是調節裝置，18 是數據採集按鍵裝置，Γ是輔助數據採集器，16、是輔助執行機構。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例，對本實用新型作進一步的說明。實施例一本實施例是由數據採集器1和數據接收器14聯通而成。安裝於烤菸育苗現場的數據採集器1，包括有溫溼度傳感器3、數據採集傳輸模塊 2、數據採集單片機4、數據採集按鍵裝置18、數據採集顯示屏7、數據採集存儲器5和時鐘電 路6，數據採集單片機4與溫溼度傳感器3、數據採集傳輸模塊2、數據採集存儲器5和時鐘 電路6分別雙向聯通，數據採集單片機4還聯通數據採集顯示屏7，數據採集按鍵裝置18與 數據採集單片機4聯通。數據採集單片機4採用AVR系列單片機，數據採集按鍵裝置18採 用鍵盤，數據採集存儲器5採用EEPROM存儲器，溫溼度傳感器3採用全數字溫溼度傳感器 SHT1X，時鐘電路6採用PCF8563時鐘電路，數據採集傳輸模塊2採用I SM無線發射接收模 塊(根據需要可採用433/450/470/868/915MHz或者2. 4GHz載頻)，為了降低能耗，數據採 集顯示屏7採用段碼液晶顯示屏，數據採集存儲器5中儲存有烤菸育苗不同生育期適宜溫 溼度控制數據，數據採集電源(附圖1中未畫出)為數據採集器1提供必要的電源支持。數據接收器14安裝於監控中心或大棚中，包括有數據接收按鍵裝置8、數據接 收傳輸模塊9、數據接收單片機10、數據接收顯示屏13、輸出控制器11和數據接收存儲 器12，數據接收單片機10與數據接收傳輸模塊9和數據接收存儲器12分別雙向聯通，數 據接收按鍵裝置8聯通數據接收單片機10，數據接收單片機10還分別聯通數據接收顯 示屏13和輸出控制器11。數據接收單片機10採用AVR系列單片機，數據接收存儲器12 採用EEPROM存儲器，數據接收傳輸模塊9採用ISM無線發射接收模塊(根據需要可採用 433/450/470/868/915MHZ或者2. 4GHz載頻)，數據接收顯示屏13同樣採用段碼液晶顯示 屏，數據接收按鍵裝置8採用鍵盤，輸出控制器11採用繼電器，數據接收電源(附圖1中未 畫出)為數據接收器14提供必要的電源支持。由於數據採集傳輸模塊2和數據接收傳輸模塊9均採用無線傳輸模塊，故數據採集器1和數據接收器14的聯通是無線的。執行機構16裝置在烤菸育苗大棚的邊緣，連通烤菸育苗大棚的內部與外部，其包 括執行機構控制器15和調節裝置17，執行機構控制器15採用繼電器，調節裝置17採用軸 流風機，執行機構電源(附圖1中未畫出)為執行機構16提供必要的電源支持。執行機構 16與數據接收器14中的輸出控制器11聯接。使用時，數據採集器1中的數據採集單片機4每隔半小時通過溫溼度傳感器3採 集一次現場數據(也可以用人工幹預的方式隨時採集並發送現場的溫溼度數據)，通過與 數據採集存儲器5存儲的烤菸育苗不同生育期適宜溫溼度控制數據比對，如果數據滿足告 警條件，則通過數據採集傳輸模塊2經由無線傳輸(無線傳輸的數據以數據包的形式傳輸， 單個數據包有完整的數據幀頭、數據和數據校驗位組成)，及時上報給數據接收器14並進 行存儲操作，將採樣數據存儲到數據採集存儲器5中，若溼度超限則通過輸出控制器11和 執行機構控制器15啟動調節裝置17 (即軸流風機)，進行通風換氣；如果數據在正常要求 的範圍內，且滿足整點條件，則上報數據；如果數據在正常要求的範圍內，而且滿足存儲條 件(內置的存儲時間可設置為每天六次，分別為0點、4點、8點、12點、16點、20點，也可設 置為其它時間)，則進行存儲操作將採樣數據存儲到數據採集存儲器5中。通過數據採集 按鍵裝置18和數據採集顯示屏7可對數據採集器1進行必要的設置，如可以設置數據採集 器1的硬體地址編號、當前時間和育苗起始日期。相關設置信息會被存入數據採集存儲器 5或者時鐘電路6中，以備下次被數據採集單片機4調用。同時，通過數據採集按鍵裝置18 和數據採集顯示屏7的配合操作，可以查看存儲於數據採集存儲器5中的歷史數據。數據接收器14內部的數據接收單片機10通過數據接收傳輸模塊9，經由無線傳輸 接收數據(數據接收器14隻接收與之內部地址完全對應的無線數據包)，當接收到數據採 集器1發出的與數據接收器14的地址相同的數據後，根據數據類型，進行分類處理如果是 正常的上報數據，則通過數據接收顯示屏13刷新顯示數據，同時，通過輸出控制器11控制 執行機構控制器15，使調節裝置17 (即軸流風機)停止運行；如果溫度過低或溼度過低， 也要通過輸出控制器11控制執行機構控制器15，使調節裝置17 (即軸流風機)停止運行， 同時，關閉蜂鳴器(附圖1中未畫出)告警，並將接收到的數據存儲到數據接收存儲器12 中；如果溫度過高或溼度過高，要通過輸出控制器11控制執行機構控制器15，使調節裝置 17 (即軸流風機)開始運行，同時，啟動蜂鳴器(附圖1中未畫出)告警，並將接收到的數 據存儲到數據接收存儲器12中；如果數據滿足正常的存儲條件(每天存儲六次)，則將當 前數據存儲到數據接收存儲器12中。通過數據接收按鍵裝置8和數據接收顯示屏13的配 合操作，可以設置數據接收器14的地址，設置的地址被存儲到數據接收存儲器12中供數據 接收單片機10需要時調用。同時，通過數據接收按鍵裝置8和數據接收顯示屏13的配合 操作，可以查看存儲於數據接收存儲器12中的歷史數據。實施例二 本實施例是在實施例一基礎上的特例，即在數據接收器14前另外加裝一個或二 個或更多個與數據採集器1相同的輔助數據採集器廠，實現一個數據接收器14同時管理多 個數據採集器、接收並顯示這些數據採集器的數據的目的。本實施例的工作原理和使用過 程與實施例一基本相同。實施例三[0025]本實施例是在實施例一或實施例二基礎上的特例，即在數據接收器14前另外加 裝一個或二個或更多個與數據採集器1相同的輔助數據採集器Γ ；同時，在數據接收器14 後另外加裝一個或二個或更多個與執行機構16橡的輔助執行機構實現一個數據接收 器14同時管理多個數據採集器、接收並顯示這些數據採集器的數據、且同時控制多個調節 裝置的目的。本實施例的工作原理和使用過程與實施例一或實施例二基本相同。由於本實用新型內存有烤菸煙苗不同生育期適宜溫溼度曲線，當前採集到的溫溼 度數據與煙苗不同生育期適宜溫溼度進行對比自動採取相應的控制措施，從而可以精確控 制烤菸育苗大棚內部的溫溼度，有利於煙苗的生長發育，實現烤菸生產培育壯苗、節能降 耗、節省人力的目的；此外，本實用新型採用數字存儲技術，能夠保存較長時間段的數據，為 烤菸育苗的科學化提供了有力的數據支持。本實用新型的烤菸大棚育苗溫溼度自動監控儀適用於不同緯度地區的烤菸育苗 大棚。
權利要求一種烤菸大棚育苗溫溼度自動監控儀，是由數據採集器(1)和數據接收器(14)聯通而成，其特徵在於所述的數據採集器(1)包括溫溼度傳感器(3)、數據採集傳輸模塊(2)、數據採集單片機(4)、數據採集按鍵裝置(18)、數據採集顯示屏(7)和數據採集存儲器(5)，數據採集單片機(4)與溫溼度傳感器(3)、數據採集傳輸模塊(2)和數據採集存儲器(5)分別雙向聯通，數據採集單片機(4)還聯通數據採集顯示屏(7)，數據採集按鍵裝置(18)與數據採集單片機(4)聯通；所述的數據接收器(14)包括數據接收按鍵裝置(8)、數據接收傳輸模塊(9)、數據接收單片機(10)、數據接收顯示屏(13)、輸出控制器(11)和數據接收存儲器(12)，數據接收單片機(10)與數據接收傳輸模塊(9)和數據接收存儲器(12)分別雙向聯通，數據接收按鍵裝置(8)聯通數據接收單片機(10)，數據接收單片機(10)還分別聯通數據接收顯示屏(13)和輸出控制器(11)。
2.根據權利要求1所述的烤菸大棚育苗溫溼度自動監控儀，其特徵在於在所述的數 據採集器⑴中還包括有一個時鐘電路(6)，數據採集單片機(4)與該時鐘電路(6)雙向聯ο
3.根據權利要求1或2所述的烤菸大棚育苗溫溼度自動監控儀，其特徵在於所述的 數據採集傳輸模塊(2)和數據接收傳輸模塊(9)均採用無線傳輸模塊。
4.根據權利要求3所述的烤菸大棚育苗溫溼度自動監控儀，其特徵在於在數據接 收器(14)上還聯通有一個或一個以上數量的、與數據採集器(1)相同的輔助數據採集器 (1、)。
專利摘要本實用新型公開的一種烤菸大棚育苗溫溼度自動監控儀，涉及農業技術領域中的烤菸種植設備，包括由溫溼度傳感器3、數據採集傳輸模塊2、數據採集單片機4、數據採集按鍵裝置18、數據採集顯示屏7和數據採集存儲器5構成的數據採集器1和由數據接收按鍵裝置8、數據接收傳輸模塊9、數據接收單片機10、數據接收顯示屏13、輸出控制器11和數據接收存儲器12構成的數據接收器14聯通而成；具有能對烤菸育苗大棚內溫、溼度實時採集和自動控制，有效提高烤菸育苗自動化程度，且操作簡便等特點，可以精確控制烤菸育苗大棚內部的溫溼度，有利於煙苗的生長發育。本實用新型適用於不同緯度地區的烤菸育苗大棚。
文檔編號A01G9/24GK201673422SQ201020218540

公開日2010年12月15日 申請日期2010年6月5日 優先權日2010年6月5日
發明者唐紳, 蔣篤忠, 袁芳 申請人:湖南省菸草公司永州市公司