农作物大棚气候控制系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106054986A(43)申请公布日2016.10.26(21)申请号201610454829.8(22)申请日2016.06.20(71)申请人福州台江区超人电子有限公司地址350004福建省福州市台江区江边路180号(72)发明人张金木(51)Int.Cl.G05D27/02(2006.01)A01G9/24(2006.01)权利要求书3页说明书5页附图2页(54)发明名称农作物大棚气候控制系统(57)摘要本发明涉及一种农作物大棚气候控制系统，包含多个数据采集器、多个电器控制器和一个主控器，主控器通过GSM网与主人联系。电器控制器输出经光电隔离、双向可控硅控制或继电接触电路控制，串接到炉、泵电器设备的电源中，控制其负载通电功率和时间。CN106054986ACN106054986A权利要求书1/3页1.农作物大棚气候控制系统,其特征是，各数据采集器的面板装有3至5只不同颜色LED，在刚开机后的一段时间，依序显示不同颜色LED组合，选择显示不同颜色LED组合时，关机得到相对应的编号并保存，它是在编号时段当检测不到电网周波信号时，单片机依靠其电源电容的储能将编号数据存入非易失存储器中；各数据采集器、电器控制器和主控器，其装置中均安装周波甄别电路，用于产生系统的同步时间，同时在其通信电路中各安装一个通信电子开关、开关驱动模块，在总开关之后装一个电子开关，该电子开关并联隔离二极管，通信时，主控器关断电子开关并接通其通信电子开关，将市电经隔离二极管送入系统，系统处于经电力线的半波通信半波供电状态，电器控制器输出经光电隔离、双向可控硅控制或继电接触电路控制，串接到炉、泵电器设备的电源中，控制其通电功率和时间，当各数据采集器和电器控制器在设定的半波通信时间或且检测到电力网被隔离二极管阻断的半波没有信号，接通通信电子开关，使系统处于半波通信状态；其通信电子开关的开关驱动模块是从电力网线经电阻降压后分两路，一路经反接二极管接于各数据采集器、电器控制器的单片机的I/O口，在时钟计时器计时到周波负半波时，扫描该I/O口，如果没有信号即系统处于半波通信状态，另一路用于各数据采集器、电器控制器和主控器，该路经电阻分压后接D触发器的CLK端，D触发器的Q端接单片机的外部中断口，当CLK端的正方波信号到来时，其上升沿使D触发器置0，外部中断口低电平产生中断，进行通信；系统中安装有手机短信收发装置，利用GSM网络，以收发短信方式与主人进行通信；周波甄别电路是利用电力网周波的正半周上升段，取三个甄别点实现对周波信号的识别判定，再利用周波时间建立同步时间，系统设置时钟计时器和同步计时器，如果检测到相临的两个周波信号均为真，则取出该两个相邻的周波信号过零之间的时钟计时器计时时间，按序存入周波时间存储单元中，存满100个周波时间时，每存入一个周波时间，均先移除最先存入的一个周波时间，并计算存入的周波时间的平均值Tz，利用Tz值鉴别待识别周波信号；二个比较器分别用于甄别点1、甄别点2，在周波正半周上升段的周波过零处，即甄别点0设置电压过零检测模块，它采用周波正半波信号经电阻分压、二极管进一步隔离负半周、信号调理后送入D触发器的时钟端CLK，当周波正半波过零信号到来时，紧接其后的周波信号上升沿使D触发器Q端为0，单片机外部中断口低电平，从而产生中断，其余二个比较器分别设置在周波正半周上升段，峰值电压的35％至50％处的甄别点1和50％至70％处的甄别点2；周波信号判定：单片机在设定时间开中断后，时钟计时器清零并开始计时，当周波电压过零时，设置在甄别点0的电压过零检测模块中D触发器的输出电压跳变为零，产生中断，记录其过零点中断时间Th0；此后，单片机扫描甄别点1处电压比较器﹙V1﹚的输出电压，当周波电压达到电压比较器﹙V1﹚的阈值电压时，输出电压从高到低跳变，扫描记录其跳变时间Th1；同样扫描记录甄别点2处电压比较器﹙V2﹚输出电压跳变时间Th2，如果所述跳变时间在允许误差范围内，则检测到的该甄别信号为真，否则为假，上述判定甄别信号为真时，计算本次周波信号过零与相邻前一次甄别信号为真时的周波信号过零间的时钟计时器计时时间Tzu，将其与周波时间的平均值Tz作比较，如果不超过设定周波时间误差Tzv则周波信号为真，这时保存Tzu并取20ms与同步计时器计时时间相加，将相加的值存入同步计时器中；当时钟计时器以周波电压过零开始计时，则计时到16ms至18.5ms间的开中断时间设定2CN106054986A权利要求书2/3页值Tk时开中断，时钟计时器计时到25ms至27ms间的关中断时间设定值Tn时关中断；当检测到第一个周波电压过零时，设置在甄别点0的电压过零检测模块的输出电压跳变，从而产生中断，取出