一种适用于温室的环境参数采集电路制造技术

技术编号:28518316 阅读:35 留言:0更新日期:2021-05-19 23:53
本实用新型专利技术是针对现代化温室中存在对温度、湿度和二氧化碳等监控结果存在不准确的问题,提供一种适用于温室的环境参数采集电路,涉及环境监控领域技术领域。一种适用于温室的环境参数采集电路,包括前端采集传感器、处理电路和电源,还包括通信电路、稳压电路和通讯接口电路,所述前端采集传感器包括风速传感器、光照传感器、氧气浓度传感器和二氧化碳、温湿度传感器,所述处理电路分别与所述光照传感器、所述氧气浓度传感器和所述二氧化碳、温湿度传感器通信连接,所述处理电路通过所述通讯接口电路与所述风速传感器通信连接。本实用新型专利技术可实时采集温室监控数据,便于管理者及时对温室环境做出调整,以满足植物生长需求。以满足植物生长需求。以满足植物生长需求。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于温室的环境参数采集电路


[0001]本技术涉及环境监控领域
,具体的涉及一种适用于温室的环境参数采集电路。

技术介绍

[0002]温室是指能控制或部分控制植物生长环境的建筑物,温室种植也在农业生产中大规模应用。传统温室的管理主要以人工的方式进行,由于管理人员对温室内环境进行手动监控以及对数据进行跟踪。为了提高经济效益,现各种高价值、高难度种植的植物已逐渐采用温室种植,而这类植物通常对各项环境参数有极其严格的要求,比如光照条件、温度、湿度、二氧化碳浓度等均需要严格按照规定执行。现这种管理人员的定期监控方式并不能很好的满足现代温室的要求,而且管理人员的主观性以及个体性差异,对于监控结果可能存在不准确,从而会影响植物的健康生长,导致种植失败。
[0003]目前,虽然出现了各种环境监测系统,如专利CN207066495U公开了一种环境参数采集电路及系统,该系统包括前端采集传感器(前端采集电路)、处理电路、显示电路和电源电路,前端采集电路主要包括风速传感器和温度传感器。该系统主要通过风速传感器和温度传感器采集现场风速和温度后传输至处理器,最后由处理器传输至显示电路,进行显示。该系统主要采集现场风速和温度以便于分析由于上述环境因素引起的焊接质量瑕疵。上述系统并不满足温室环境参数采集要求。

技术实现思路

[0004]本技术所要解决的技术问题是:针对现代化温室中存在对温度、湿度和二氧化碳等监控结果存在不准确的问题,提供一种适用于温室的环境参数采集电路。
[0005]本技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种适用于温室的环境参数采集电路,包括前端采集传感器、处理电路和电源,还包括通信电路、稳压电路和通信接口电路,所述前端采集传感器包括风速传感器、光照传感器、氧气浓度传感器和二氧化碳、温湿度传感器;
[0006]所述电源输出端通过所述稳压电路后分别与所述风速传感器、光照传感器、氧气浓度传感器和二氧化碳、温湿度传感器、处理电路和通信接口电路电源输入端电连接;
[0007]所述处理电路分别与所述光照传感器、所述氧气浓度传感器和所述二氧化碳、温湿度传感器通信连接,所述处理电路通过所述通信接口电路与所述风速传感器通信连接,以实现数据采集。
[0008]进一步地,所述稳压电路包括第一线性稳压电路和第二线性稳压电路,所述第一线性稳压电路包括稳压芯片U1、接地电容C7、接地电容C1、接地电容C2和接地电容C3,所述稳压芯片U1输入端与所述电源输出端电连接,所述稳压芯片U1输出端分别与所述处理电路、氧气浓度传感器和第二线性稳压电路的电源输入端电连接,所述稳压芯片U1接地端与地连接,所述接地电容C7和接地电容C1并联在所述稳压芯片U1输入端与接地端之间,所述
接地电容C2和接地电容C3并联在所述稳压芯片U1输出端与接地端之间;
[0009]所述第二线性稳压电路包括稳压芯片VR1、接地电容C4、接地电容C5和接地电容C6,所述稳压芯片VR1的输入端与稳压芯片U1输出端电连接,所述压芯片VR1输出端分别与所述通信接口电路、通信电路、光照传感器、二氧化碳和温湿度传感器的电源输入端电连接,所述稳压芯片VR1接地端与地连接,所述接地电容C4设置在所述稳压芯片VR1输入端与接地端之间,所述接地电容C5和接地电容C6并联在所述稳压芯片VR1输出端与接地端之间。
[0010]进一步地,所述稳压芯片U1型号为AMS1084,所述稳压芯片VR1型号为AMS1117。
[0011]进一步地,所述处理电路包括处理器,所述处理器型号为STM32F411CCU6,并采用了三个GPIO与光照传感器相连接,以I2C通信协议进行数据交互;所述处理器采用五个GPIO与二氧化碳浓度传感器连接,其中两根为I2C通信协议线,该I2C通信协议线与温湿度传感器共用,两外三个引脚为二氧化碳浓度传感器的配置参数设置;所述处理器采用了三个GPIO管脚和UART协议线与WIFI通信电路相连接;所述处理器采用了一个ADC管脚与氧气浓度传感器模块相连接,读取了该传感器的电压参数值。
[0012]进一步地,所述通信接口电路采用RS485通信接口,所述通信接口电路包括通信芯片U2、接地电阻R1、接地电阻R2和接地电阻R3,所述通信芯片U2的RO端与所述处理电路的PA10 端连接,其DI端与所述处理电路的PA9端连接,其DE端分别与该通信芯片U2的RE端和处理电路的PA8端连接,其VCC端与R3的一端连接,以作为通信接口电路的电源输入端,其B 端分别与接地电阻R1和接地电阻R2的一端连接,从而作为通信接口电路的B端,其A端分别与接地电阻R3的另一端和接地电阻R2的另一端连接,从而作为通信接口电路的A端。
[0013]进一步地,所述通信芯片U2型号为SP3485EN

L/TR。
[0014]进一步地,所述风速传感器的型号为SM5386,通过RS485协议与所述通信接口电路的A 端和B端通信连接。
[0015]进一步地,所述通信电路包括WIFI通信模块,所述WIFI通信模块型号为ESP8266,并通过UART串口与处理电路通信,所述WIFI通信模块使用了4个10UF的C8、C13、C10、C11 和一个1UF的C9电容作为滤波电容,所述C8、C13、C10、C11和C9并联在所述WIFI通信模块的电源输入端和接地端之间,所述WIFI通信模块还连接了一个串口监测端口P4。
[0016]进一步地,所述光照传感器的型号为BH1750。
[0017]进一步地,所述氧气浓度传感器模块的型号为ZE03

O。
[0018]本技术的有益效果是:本技术通过风速传感器、光照传感器、二氧化碳、温湿度传感器和氧气浓度传感器准确采集风速数据、光照强度数据、二氧化碳浓度数据、温湿度数据和氧气浓度数据,传输至处理电路处理,并通过通信电路构建局域网,将处理电路处理后的数据实时输出上传至服务器端,从而实现实时准确监各温室中的环境数据,该电路可实时采集温室监控数据,便于管理者及时对温室环境做出调整,以满足植物生长需求。
附图说明
[0019]图1是本技术的结构示意图;
[0020]图2是本技术的第一线性稳压电路图;
[0021]图3是本技术的第二线性稳压电路图;
[0022]图4是本技术的处理电路图;
[0023]图5是本技术的通信接口电路图;
[0024]图6是本技术的通信电路图;
[0025]图7为本技术的串口P4的电路图。
具体实施方式
[0026]下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。
[0027]如图1所示,本技术的一种适用于温室的环境参数采集电路,包括前端采集传感器、处理电路和电源,还包括通信电路、稳压电路和通信接口电路,所述前端采集传感器包括风速传感器、光照传感器、氧气浓度传感器和二氧化碳、温湿度传感器;所述电源输出端通过所述稳本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于温室的环境参数采集电路,包括前端采集传感器、处理电路和电源,其特征在于:还包括通信电路、稳压电路和通信接口电路,所述前端采集传感器包括风速传感器、光照传感器、氧气浓度传感器和二氧化碳、温湿度传感器;所述电源的输出端通过所述稳压电路后分别与所述风速传感器、光照传感器、氧气浓度传感器和二氧化碳、温湿度传感器、处理电路和通信接口电路的电源输入端电连接;所述处理电路分别与所述光照传感器、所述氧气浓度传感器和所述二氧化碳、温湿度传感器通信连接,所述处理电路通过所述通信接口电路与所述风速传感器通信连接,以实现数据采集。2.如权利要求1所述的一种适用于温室的环境参数采集电路,其特征在于:所述稳压电路包括第一线性稳压电路和第二线性稳压电路,所述第一线性稳压电路包括稳压芯片U1、接地电容C7、接地电容C1、接地电容C2和接地电容C3,所述稳压芯片U1的输入端与所述电源的输出端电连接,所述稳压芯片U1的输出端分别与所述处理电路、氧气浓度传感器和第二线性稳压电路的电源输入端电连接,所述稳压芯片U1的接地端与地连接,所述接地电容C7和接地电容C1并联在所述稳压芯片U1的输入端与接地端之间,所述接地电容C2和接地电容C3并联在所述稳压芯片U1的输出端与接地端之间;所述第二线性稳压电路包括稳压芯片VR1、接地电容C4、接地电容C5和接地电容C6,所述稳压芯片VR1的输入端与稳压芯片U1的输出端电连接,所述压芯片VR1的输出端分别与所述通信接口电路、通信电路、光照传感器、二氧化碳和温湿度传感器的电源输入端电连接,所述稳压芯片VR1的接地端与地连接,所述接地电容C4设置在所述稳压芯片VR1的输入端与接地端之间,所述接地电容C5和接地电容C6并联在所述稳压芯片VR1的输出端与接地端之间。3.如权利要求2所述的一种适用于温室的环境参数采集电路,其特征在于:所述稳压芯片U1型号为AMS1084,所述稳压芯片VR1型号为AMS1117。4.如权利要求1所述的一种适用于温室的环境参数采集电路,其特征在于:所述处理电路包括处理器,所述处理器型号为STM32F411CCU6,并采用了三个GPIO与光照传感器相连接,以I2C通信协议进行数据交互;所述处理器采用五个GP...

【专利技术属性】
技术研发人员:姚富宏巩云曾明虹王胜男吴俊景蕾刘洋陈彦如
申请(专利权)人:中铁二院工程集团有限责任公司
类型:新型
国别省市:

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