[发明专利]蔬菜大棚温湿度控制系统

说明书

(一)技术领域：

本发明涉及蔬菜大棚温湿度控制系统，由小型电话程控交换机、多个数据采集器、多个电器控制器和一个主控器构成。每个数据采集器包含一个或数个温湿度传感器，数据采集器将采集的温湿度信号通过电力线半波通信传送给主控器处理，主人可通过电话网控制系统运行。

(二)背景技术：

由电力网提供电源的控制系统，其各电子设备或模块间都是通过专用线路通信，来纠正各电子设备或电子模块的计时时间，达到同步运行目的。由于采用专用线路通信使布线复杂化并增加成本，如果计时时间不通过线路通信纠正，则由于传统计时误差，运行数小时后，其累积计时误差会使系统控制动作不一致，可能造成系统崩溃，在一些经常变更设计，布线工程量大的场合其产品应用受到限制。

(三)发明内容：

本发明涉及蔬菜大棚温湿度控制系统，由小型电话程控交换机、多个数据采集器、多个电器控制器和一个主控器构成，小型电话程控交换机和主控器置于室内控制试验中心。每个数据采集器包含一个或数个温湿度传感器，数据采集器将采集的温湿度信号通过电力线半波通信传送给主控器处理，主人可通过电话网控制蔬菜大棚温湿度。当数据采集器检测到温湿度参数超限，电器控制器即启动相应的炉、泵电器的加温、喷灌等电器设备负载电源，以保持大棚温湿度在控制范围。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保持系统动作一致，同时在其通信电路中各安装一个通信电子开关及其开关驱动模块。上述装置均接于同一电力网线上并设置总开关，在总开关之后安装一个电子开关，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和半波供电状态。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、泵等电器设备的电源中，控制其负载通电功率和时间。主控器在设定时间或接收到的交换机通信指令时，即执行从全波到半波的切换动作。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时，系统处于半波状态，即关断其炉、泵电器设备负载电源，接通通信电子开关；反之，当从半波切换为全波前，主控器先向各数据采集器和电器控制器发送切换指令，关断通信电子开关。

电器控制器面板装3－5个不同颜色的LED灯，在离线单独刚开机后的一段特定时间显示红色时，关机再开机进入编号方式，其面板依序显示1次或2次不同颜色LED灯为一组合(例如第1次或第2次为：红、绿、蓝、红绿、蓝绿、红蓝、红绿蓝等其中之一)，2次显示为一个组合时，第1次显示时间控制在1－2秒，依显示的预置停顿时间作为一个组合的结束识别，各组合均与编号的号码对应，该对应关系贴于面板上。选择一个组合关机，得到与该组合相对应的唯一的编号并保存，贴标识，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。所述编号方式易于改变编号号码，不受灰尘、水滴等侵蚀，安全可靠。

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，一路用于各电器控制器，它经反接二极管接于各电器控制器的单片机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、各电器控制器和主控器，其间通信是受同步时间控制以保持动作一致，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(INT0或INT1)，该外部中断口设置为电平触发。D触发器的D端接地，其S端与单片机的I/O口相接，初始状态S端置1。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，在中断服务程序中先使S端置0使D触发器置1即Q端为1而关中断，然后进行通信，通信电子开关依所采用通信方式接于单片机相应端口，并进行信号调理，通信结束前S端置1使开中断等待下一周波的通信，如此周而复始实现半波通信。