本發(fā)明涉及無(wú)線(xiàn)控制檢測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的溫室無(wú)線(xiàn)智能控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，中國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)存在科技含量低、配套監(jiān)控設(shè)備落后等不足，尤其在光照環(huán)境控制方面，現(xiàn)有監(jiān)控方法和調(diào)光系統(tǒng)存在控制手段粗放、可擴(kuò)展性差、能耗高、部署維護(hù)困難等問(wèn)題，造成光照不足或過(guò)量，直接影響作物產(chǎn)量、品質(zhì)和效益，因此，設(shè)施光照調(diào)控已成為制約中國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)快速發(fā)展的重要因素，近年來(lái)，現(xiàn)代生物技術(shù)特別是光合作用機(jī)理研究為作物高效精確調(diào)光提供了定量理論基礎(chǔ)，半導(dǎo)體與光電子技術(shù)的快速發(fā)展為調(diào)光控制提供了可動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)、特定波段、單波長(zhǎng)、窄帶LED光源。如何實(shí)現(xiàn)兩者的有機(jī)結(jié)合成為現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)調(diào)光應(yīng)用的關(guān)鍵問(wèn)題和研究熱點(diǎn)，現(xiàn)已出現(xiàn)基于有線(xiàn)方式的專(zhuān)用LED調(diào)光燈，但擴(kuò)展性差、不易部署維護(hù)。上述問(wèn)題亟需解決。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)以上問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的溫室無(wú)線(xiàn)智能控制系統(tǒng)，由中央控制節(jié)點(diǎn)、監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)、調(diào)光節(jié)點(diǎn)組成，各節(jié)點(diǎn)采用CC2530作為核心處理模塊，基于ZigBee協(xié)議實(shí)現(xiàn)WSN自組網(wǎng)和信息傳輸，根據(jù)預(yù)設(shè)目標(biāo)值分別計(jì)算紅藍(lán)光需光量，進(jìn)而通過(guò)ZigBee網(wǎng)絡(luò)改變調(diào)光節(jié)點(diǎn)光量輸出參數(shù)，從而完成按需定量控制，可以有效解決背景技術(shù)中的問(wèn)題。

為此，本發(fā)明提供了一種基于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的溫室無(wú)線(xiàn)智能控制系統(tǒng)，所述微處理模塊的輸入端與預(yù)留轉(zhuǎn)擴(kuò)端口模塊的數(shù)據(jù)端和傳感器組相連接，所述的傳感器組包括溫度傳感器和光照傳感器，所述傳感器組的輸出端還連接有驅(qū)動(dòng)電路，所述微處理模塊的內(nèi)部還設(shè)置有無(wú)線(xiàn)射頻模塊和JTAG模塊，所述無(wú)線(xiàn)射頻模塊和JTAG模塊的輸出端均與時(shí)鐘檢測(cè)模塊的輸入端相連接，在時(shí)鐘檢測(cè)模塊的反饋信號(hào)線(xiàn)上還連接有電源模塊，所述電源模塊的輸出端還連接有串口檢測(cè)模塊和液晶顯示模塊。

優(yōu)選的，所述微處理模塊的數(shù)據(jù)端還連接有I/O接口模塊，所述I/O接口模塊主要用于與外部模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

優(yōu)選的，所述電源模塊的輸出端口主要分為高壓端口與低壓輸出端口，所述高壓端口主要用于各個(gè)高壓檢測(cè)模塊提供電源，所述低壓輸出端口主要提供5V供電電源。

優(yōu)選的，所述無(wú)線(xiàn)射頻模塊主要包括ZigBee網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)模塊，所述ZigBee網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)模塊的輸出端包括MAC層檢測(cè)模塊，且在MAC層檢測(cè)模塊的輸出端設(shè)置有用于接收無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)的無(wú)線(xiàn)收發(fā)器，所述無(wú)線(xiàn)收發(fā)器主要采用AT86RF212系列的處理芯片。

優(yōu)選的，所述驅(qū)動(dòng)電路采用PT41115系列的處理芯片，且在驅(qū)動(dòng)電路的輸出端還連接有LED燈組。

優(yōu)選的，所述傳感器組包括各種傳感器，所述傳感器的數(shù)據(jù)端口與模數(shù)轉(zhuǎn)換器相連接，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的雙向端口的通過(guò)控制線(xiàn)與處理器模塊相連接，所述處理器模塊的數(shù)據(jù)端還連接有數(shù)字存儲(chǔ)器，在處理器模塊和數(shù)字存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)端均連接有無(wú)線(xiàn)通信模塊。

優(yōu)選的，所述無(wú)線(xiàn)通信模塊、傳感器組以及處理器模塊均與能量供應(yīng)模塊相連接，在能量供應(yīng)模塊的內(nèi)部還設(shè)置有太陽(yáng)能供電器。

優(yōu)選的，所述無(wú)線(xiàn)射頻模塊還包括全方向天線(xiàn)檢測(cè)器，所述全方向天線(xiàn)檢測(cè)器的輸出端與無(wú)線(xiàn)控制芯片相連接，在無(wú)線(xiàn)控制芯片的數(shù)據(jù)端還設(shè)置有藍(lán)牙檢測(cè)器。

優(yōu)選的，所述處理器模塊的輸入端還連接有數(shù)據(jù)采集模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊將通信芯片、存儲(chǔ)芯片等集成在一塊電路板上。

優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)采集模塊的數(shù)據(jù)端還連接有信號(hào)調(diào)理電路，所述信號(hào)調(diào)理電路的輸出端還連接有SPI接口模塊。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：該基于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的溫室無(wú)線(xiàn)智能控制系統(tǒng)，由中央控制節(jié)點(diǎn)、監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)、調(diào)光節(jié)點(diǎn)組成，各節(jié)點(diǎn)采用CC2530作為核心處理模塊，基于ZigBee協(xié)議實(shí)現(xiàn)WSN自組網(wǎng)和信息傳輸，根據(jù)預(yù)設(shè)目標(biāo)值分別計(jì)算紅藍(lán)光需光量，進(jìn)而通過(guò)ZigBee網(wǎng)絡(luò)改變調(diào)光節(jié)點(diǎn)光量輸出參數(shù)，從而完成按需定量控制，整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，且易于維修，使得整個(gè)運(yùn)行組件的費(fèi)用大大降低，提高了使用效率，且實(shí)用性強(qiáng)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明無(wú)線(xiàn)射頻模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明傳感器組結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明電路結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-微處理模塊；2-預(yù)留轉(zhuǎn)擴(kuò)端口模塊；3-傳感器組；4-溫度傳感器；5-光照傳感器；6-驅(qū)動(dòng)電路；7-無(wú)線(xiàn)射頻模塊；8-JTAG模塊；9-時(shí)鐘檢測(cè)模塊；10-電源模塊；11-串口檢測(cè)模塊；12-液晶顯示模塊；13-I/O接口模塊；14-ZigBee網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)模塊；15-MAC層檢測(cè)模塊；16-無(wú)線(xiàn)收發(fā)器；17-傳感器；18-模數(shù)轉(zhuǎn)換器；19-處理器模塊；20-數(shù)字存儲(chǔ)器；21-無(wú)線(xiàn)通信模塊；22-能量供應(yīng)模塊；23-太陽(yáng)能供電器；24-全方向天線(xiàn)檢測(cè)器；25-無(wú)線(xiàn)控制芯片；26-藍(lán)牙檢測(cè)器；27-數(shù)據(jù)采集模塊；28-信號(hào)調(diào)理電路；29-SPI接口模塊；30-LED燈組。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例：

請(qǐng)參閱圖1、圖2、圖3和圖4，本發(fā)明提供一種技術(shù)方案：一種基于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的溫室無(wú)線(xiàn)智能控制系統(tǒng)，所述微處理模塊1的輸入端與預(yù)留轉(zhuǎn)擴(kuò)端口模塊2的數(shù)據(jù)端和傳感器組3相連接，所述的傳感器組3包括溫度傳感器4和光照傳感器5，所述傳感器組3的輸出端還連接有驅(qū)動(dòng)電路6，所述驅(qū)動(dòng)電路6采用PT41115系列的處理芯片，且在驅(qū)動(dòng)電路6的輸出端還連接有LED燈組30，所述傳感器組3包括各種傳感器17，所述傳感器17的數(shù)據(jù)端口與模數(shù)轉(zhuǎn)換器18相連接，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器18的雙向端口的通過(guò)控制線(xiàn)與處理器模塊19相連接，所述處理器模塊19的輸入端還連接有數(shù)據(jù)采集模塊27，所述數(shù)據(jù)采集模塊27的數(shù)據(jù)端還連接有信號(hào)調(diào)理電路28，所述信號(hào)調(diào)理電路28的輸出端還連接有SPI接口模塊29，所述數(shù)據(jù)采集模塊27將通信芯片、存儲(chǔ)芯片等集成在一塊電路板上，所述處理器模塊19的數(shù)據(jù)端還連接有數(shù)字存儲(chǔ)器20，在處理器模塊19和數(shù)字存儲(chǔ)器20的數(shù)據(jù)端均連接有無(wú)線(xiàn)通信模塊21，所述無(wú)線(xiàn)通信模塊21、傳感器組3以及處理器模塊19均與能量供應(yīng)模塊22相連接，在能量供應(yīng)模塊22的內(nèi)部還設(shè)置有太陽(yáng)能供電器23，所述微處理模塊1的內(nèi)部還設(shè)置有無(wú)線(xiàn)射頻模塊7和JTAG模塊8，所述無(wú)線(xiàn)射頻模塊7和JTAG模塊8的輸出端均與時(shí)鐘檢測(cè)模塊9的輸入端相連接，所述無(wú)線(xiàn)射頻模塊7還包括全方向天線(xiàn)檢測(cè)器24，所述全方向天線(xiàn)檢測(cè)器24的輸出端與無(wú)線(xiàn)控制芯片25相連接，在無(wú)線(xiàn)控制芯片25的數(shù)據(jù)端還設(shè)置有藍(lán)牙檢測(cè)器26，在時(shí)鐘檢測(cè)模塊9的反饋信號(hào)線(xiàn)上還連接有電源模塊10，所述電源模塊10的輸出端還連接有串口檢測(cè)模塊11和液晶顯示模塊12，所述無(wú)線(xiàn)射頻模塊7主要包括ZigBee網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)模塊14，所述ZigBee網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)模塊14的輸出端包括MAC層檢測(cè)模塊15，且在MAC層檢測(cè)模塊15的輸出端設(shè)置有用于接收無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)的無(wú)線(xiàn)收發(fā)器16，所述無(wú)線(xiàn)收發(fā)器16主要采用AT86RF212系列的處理芯片。

所述微處理模塊1的數(shù)據(jù)端還連接有I/O接口模塊13，所述I/O接口模塊13主要用于與外部模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

所述電源模塊10的輸出端口主要分為高壓端口與低壓輸出端口，所述高壓端口主要用于各個(gè)高壓檢測(cè)模塊提供電源，所述低壓輸出端口主要提供5V供電電源。

本使用新型主要綜合溫室無(wú)線(xiàn)信號(hào)傳輸、調(diào)光控制模式和作物生長(zhǎng)因素影響，系統(tǒng)采用樹(shù)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。中央控制節(jié)點(diǎn)作為ZigBee根節(jié)點(diǎn)，具備網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)與智能控制功能；監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)作為ZigBee路由節(jié)點(diǎn)，完成每個(gè)溫室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)、溫室間監(jiān)測(cè)與控制信息路由；調(diào)光節(jié)點(diǎn)作為ZigBee葉子節(jié)點(diǎn)，接收基于脈沖寬度調(diào)制（pulsewidthmodulation，PWM）的紅藍(lán)光調(diào)光控制參數(shù)，并完成終端調(diào)光燈定量控制。

本發(fā)明的工作原理：該基于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的溫室無(wú)線(xiàn)智能控制系統(tǒng)，由中央控制節(jié)點(diǎn)、監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)、調(diào)光節(jié)點(diǎn)組成，各節(jié)點(diǎn)采用CC2530作為核心處理模塊，基于ZigBee協(xié)議實(shí)現(xiàn)WSN自組網(wǎng)和信息傳輸，根據(jù)預(yù)設(shè)目標(biāo)值分別計(jì)算紅藍(lán)光需光量，進(jìn)而通過(guò)ZigBee網(wǎng)絡(luò)改變調(diào)光節(jié)點(diǎn)光量輸出參數(shù)，從而完成按需定量控制，整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，且易于維修，使得整個(gè)運(yùn)行組件的費(fèi)用大大降低，提高了使用效率，且實(shí)用性強(qiáng)。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。