一种牛棚现场仪表控制系统技术方案

本发明专利技术公开一种牛棚现场仪表控制系统，包括单片机、触摸屏、传感器、无线模块、上位机和控制输出模块；所述控制输出模块包括固态继电器、风扇和喷淋；所述无线收模块与触摸屏连接且触摸屏与单片机连接；所述单片机一侧与温湿度传感器连接且单片机底端与控制输出模块连接；所述固态继电器控制风扇和喷淋的开关；所述单片机和触摸屏实现温湿度信号的采集/处理和显示，换算出对应THI值，并将这些数据传输至触摸屏，通过触摸屏上连接的无线模块发送给上位机，接受上位机发送的参数设置命令；该种牛棚现场仪表控制系统，功能强，速度快，通过专门的通信接口与高速数据通路相连，综合监视系统各单元，管理全系统的所有信息，使用寿命久。

【技术实现步骤摘要】
专利
本专利技术涉及一种仪表控制系统，特别是涉及一种牛棚现场仪表控制系统，属于自动化仪表应用领域。
技术介绍
随着人们的生活质量的提高，人们对牛肉的质量要求也越来越高，牛棚使牛生活生长的场所，给牛创造一个良好的环境能促使牛生长速度加快，增加养殖经济效益收入，牛棚也是饲养人员工作的地方，牛棚内部的仪表控制系统对牛的生长具有极其重要的作用，随着科技的进步，牛棚内部的自动化水平已成为衡量牛是否能快速生长的一个重要标志，同时，控制理论的发展也经历了古典控制理论、现代控制理论和智能控制理论三个阶段，自动控制系统可分为开环控制系统和闭环控制系统，一个控制系统包括控制器、传感器、变送器、执行机构、输入输出接口，控制器的输出经过输出接口、执行机构，加到被控系统上；控制系统的被控量，经过传感器，变送器，通过输入接口送到控制器，各种仪表控制系统已在牛棚实际中得到了广泛的应用。目前普通的牛棚内部的仪表控制系统存在许多不足之处，如目前大多数养殖场大多数温室采用的都是由人工通过简单的仪器判断当前环境状态，并根据经验手动开启和关闭各种温室调节设备，不仅效率低，而且控制效果不好，普通的牛棚仪表控制系统的建设造价高，通风效果差，不能真正意义上的实现牛棚内部的温度控制，早成牛不能快速的生长也使牛肉的质量受到了严重的影响，因此，针对上述问题提出一种牛棚现场仪表控制系统。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种牛棚现场仪表控制系统，具有制造成本低，使用方便，自动化程度高，使用寿命久等优点，满足了使用要求。为解决以上技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种牛棚现场仪表控制系统，包括单片机、触摸屏、传感器、无线模块、上位机和控制输出模块；所述控制输出模块包括固态继电器、风扇和喷淋；所述无线收模块与触摸屏连接且触摸屏与单片机连接；所述单片机一侧与温湿度传感器连接且单片机底端与控制输出模块连接；所述固态继电器控制风扇和喷淋的开关；所述单片机和触摸屏实现温湿度信号的采集/处理和显示，换算出对应THI值，并将这些数据传输至触摸屏，通过触摸屏上连接的无线模块发送给上位机，接受上位机发送的参数设置命令。进一步的，所述单片机采用C8051f系列单片机，系统时钟24.5MHZ，通过I/O及A/D接口与各功能模块连接，由程序发送指令促使各模块正常工作。进一步的，所述温湿度传感器选用SHT10型数字温湿度传感器，工作电压为3.3V，测量范围是-40～120℃(温度)和0～100％RH(相对湿度)，通信采用I2C二线制数字接口，分辨率为14bit(温度)和12bit(湿度)，精度为±0.5℃(温度)和±4.5％RH(湿度)。进一步的，所述无线模块采用WLK01L39型串口透明传输模块，工作电压3.3V，工作环境-40～85℃，RS485接口，工作频率470MHZ，具有载波检测防碰撞功能，串口波特率9600bps，空中波特率10kbps，可视传输距离2000米。进一步的，所述触摸屏选用LJD-eWinV5-ST4型智能终端(wince设备)，触摸屏为32位ARM926EJ高速处理器内核，工作电压12V，工作温度：-20℃到+70℃，是4.3寸高清晰真彩数字屏(16：9)，输出分辩率480X272，LED背光，配置有2路RS485。本专利技术的有益效果：该系统功能强、速度快、容量大，通过专门的通信接口与高速数据通路相连，综合监视系统各单元，管理全系统的所有信息，系统构成灵活，操作管理便捷，控制功能丰富，安装调试方便，相比普通的牛棚仪表控制系统安全可靠性高，使用寿命久，有良好的经济效益和社会效 益，适合推广使用。附图说明图1为本专利技术的结构原理图；图2为本专利技术的连接示意图；图3为本专利技术单片机流程图；图4为本专利技术触摸屏流程图。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术所采用的技术方案：一种牛棚现场仪表控制系统，包括单片机、触摸屏、传感器、无线模块、上位机和控制输出模块；所述控制输出模块包括固态继电器、风扇和喷淋；所述无线收模块与触摸屏连接且触摸屏与单片机连接；所述单片机一侧与温湿度传感器连接且单片机底端与控制输出模块连接；所述固态继电器控制风扇和喷淋的开关；所述单片机和触摸屏实现温湿度信号的采集/处理和显示，换算出对应THI值，并将这些数据传输至触摸屏，通过触摸屏上连接的无线模块发送给上位机，接受上位机发送的参数设置命令。根据权利要求1所述的一种牛棚现场仪表控制系统，其特征在于：所述单片机采用C8051f系列单片机，系统时钟24.5MHZ，通过I/O及A/D接口与各功能模块连接，由程序发送指令促使各模块正常工作。所述温湿度传感器选用SHT10型数字温湿度传感器，工作电压为3.3V，测量范围是-40～120℃(温度)和0～100％RH(相对湿度)，通信采用I2C二线制数字接口，分辨率为14bit(温度)和12bit(湿度)，精度为±0.5℃(温度)和±4.5％RH(湿度)。所述无线模块采用WLK01L39型串口透明传输模块，工作电压3.3V，工作环境-40～85℃，RS485接口，工作频率470MHZ，具有载波检测防碰撞功能，串 口波特率9600bps，空中波特率10kbps，可视传输距离2000米。所述触摸屏选用LJD-eWinV5-ST4型智能终端(wince设备)，触摸屏为32位ARM926EJ高速处理器内核，工作电压12V，工作温度：-20℃到+70℃，是4.3寸高清晰真彩数字屏(16：9)，输出分辩率480X272，LED背光，配置有2路RS485。实施例单片机主要实现对相关参数的采集/处理和控制决策输出，并通过串口发送给触摸屏，同时接收触摸屏发来的参数设置，存入单片机flash当中，如图3所示。测量参数保留1位小数，以十六进制形式传送。单片机与触摸屏的通信协议如下：触摸屏发送数据包(4字节)：单片机返回数据包(9字节)：包头 温度 湿度 THI 状态 包尾 @ 2字节 2字节 2字节 1字节 ！ 当单片机收到命令码为03时，继续等待接收触摸屏发来的数据包，共10个字节，存入flash后，发送03应答，触摸屏收到应答表示设定完成。为避免继电器的频繁动作，风扇控制采用回滞方式，即THI＞68时开启风扇，THI＜66时关闭风扇。喷淋周期及时间的判定是在两个周期间进行的，如当THI＞90时，工作周期为5分钟，则在这5分钟内将不再进行喷淋周期的调整。触摸屏用于显示现场的温湿度等参数，同时作为单片机与上位PC的桥梁，实现测量结果上传至上位机，转发设置参数等功能。触摸屏主要有2个界面：参数/状态显示和设定界面。如图4所示：触摸屏应用程序采用Visual Studio工具，VB.net技术开发，启用2路RS485，分别用于和单片机(COM2)、无线模块(COM1)通信。与单片机的通信中，触摸屏作为主机，以周期1s的间隔向单片机发送读数命令，收到返回数据包后进行处理和显示；在与无线模块的通信中，触摸屏作为从机，接收到上位PC机的读数指本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种牛棚现场仪表控制系统，包括单片机、触摸屏、传感器、无线模块、上位机和控制输出模块；其特征在于：所述控制输出模块包括固态继电器、风扇和喷淋；所述无线收模块与触摸屏连接且触摸屏与单片机连接；所述单片机一侧与温湿度传感器连接且单片机底端与控制输出模块连接；所述固态继电器控制风扇和喷淋的开关；所述单片机和触摸屏实现温湿度信号的采集/处理和显示，换算出对应THI值，并将这些数据传输至触摸屏，通过触摸屏上连接的无线模块发送给上位机，接受上位机发送的参数设置命令。

【技术特征摘要】
1.一种牛棚现场仪表控制系统，包括单片机、触摸屏、传感器、无线模块、上位机和控制输出模块；其特征在于：所述控制输出模块包括固态继电器、风扇和喷淋；所述无线收模块与触摸屏连接且触摸屏与单片机连接；所述单片机一侧与温湿度传感器连接且单片机底端与控制输出模块连接；所述固态继电器控制风扇和喷淋的开关；所述单片机和触摸屏实现温湿度信号的采集/处理和显示，换算出对应THI值，并将这些数据传输至触摸屏，通过触摸屏上连接的无线模块发送给上位机，接受上位机发送的参数设置命令。2.根据权利要求1所述的一种牛棚现场仪表控制系统，其特征在于：所述单片机采用C8051f系列单片机，系统时钟24.5MHZ，通过I/O及A/D接口与各功能模块连接，由程序发送指令促使各模块正常工作。3.根据权利要求1或2所述的一种牛棚现场仪表控制系统，其特征在于：所述温湿度传感器选用SHT10型数...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭刚，于长平，李锡智，马翀，董刚辉，
申请(专利权)人：北京首农畜牧发展有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11