[发明专利]一种复制及重现植物生长环境的系统及方法

权利要求书

1.一种复制及重现植物生长环境的系统，其特征在于包括源场景植物生长环境部分和目标场景植物生长环境部分；源场景植物生长环境部分独自包括嵌入式ARM控制器模块、电源模块、空气温度传感器、空气湿度传感器、光照传感器、二氧化碳浓度传感器、土壤温度传感器、土壤湿度传感器、土壤PH传感器、远程服务器、PC网页前端；所述的电源模块连接嵌入式ARM控制器模块，用于提供嵌入式ARM控制器所需电源；所述空气温度传感器、空气湿度传感器、光照传感器、二氧化碳浓度传感器、土壤温度传感器、土壤湿度传感器、土壤PH传感器采集到的模拟电压信号通过串口连接发送到嵌入式ARM控制器模块；所述嵌入式ARM控制器模块将传感器采集到的模拟电压信号值转化为实际指标值，并通过互联网存储于远程服务器；所述PC网页前端通过浏览器访问远程服务器数据并且在网页上显示前述传感器实时数值；

目标场景植物生长环境部分独自包括：嵌入式ARM控制器模块、电源模块、WiFi通信模块、LED驱动电路、LED面板灯调光模块、空气温度传感器、空气湿度传感器、光照传感器、二氧化碳浓度传感器、土壤温度传感器、土壤湿度传感器、土壤PH传感器、远程服务器、PC网页前端、继电器、水泵、风扇；所述电源模块连接LED驱动电路和嵌入式ARM控制器模块，用于提供LED驱动电路及嵌入式ARM控制器所需电源；所述LED驱动电路通过WiFi通信模块与嵌入式ARM控制器模块连接，驱动LED面板灯；所述空气温度传感器、空气湿度传感器、光照传感器、二氧化碳浓度传感器、土壤温度传感器、土壤湿度传感器、土壤PH传感器采集到的模拟电压信号通过串口连接发送到嵌入式ARM控制器模块；所述PC网页前端通过浏览器访问远程服务器显示目标场景植物生长环境中各传感器采集数值；所述的水泵、风扇通过继电器连接到嵌入式ARM控制器模块；所述的嵌入式ARM控制器模块将接收到的模拟电压信号值转化为实际指标值，并通过网络上传至远程服务器，将目标场景植物生长环境实际指标值与源场景植物生长环境实际指标值进行比对，若存在差异，则产生控制指令，控制水泵及风扇动作，自动调节LED面板灯光源，消除所述差异，使得目标场景环境参数与源场景环境一致。

2.根据权利要求1所述的一种复制及重现植物生长环境的系统，其特征在于，所述的源场景植物生长环境部分只需要实时采集数据并上传至远程服务器，目标场景植物生长环境部分需要实时采集数据并且与源场景植物生长环境比较，对环境指标进行控制。

3.根据权利要求1所述的一种复制及重现植物生长环境的系统，其特征在于，所述的LED驱动电路与嵌入式ARM控制器模块通过WiFi通信模块相连，遵循WiFi协议标准。

4.根据权利要求1所述的一种复制及重现植物生长环境的系统，其特征在于，所述的嵌入式ARM控制器模块包括嵌入式ARM9主控板和单片机拓展板，嵌入式ARM9主控板采用友善之臂mini2440，单片机拓展板采用DFRobotMega2560。

5.根据权利要求1所述的一种复制及重现植物生长环境的系统，其特征在于，所述的LED驱动电路采用恒流驱动方式，通过PWM调光技术调节LED面板灯红蓝光比例。

6.根据权利要求1所述的一种复制及重现植物生长环境的系统，其特征在于，所述的空气温度传感器采用ds18b20传感器模块、空气湿度传感器采用dht11传感器模块、光照传感器采用gy301传感器模块、二氧化碳浓度传感器采用DFRobot出品模块、土壤温度传感器采用祺锋科技出品模块、土壤湿度传感器采用祺锋科技出品模块、土壤PH传感器采用雷磁E-201-Z模块。

7.根据权利要求1所述的一种复制及重现植物生长环境的系统，其特征在于，所述的远程服务器与嵌入式ARM控制器模块通过MQTT协议连接，用于网页后台管理和传感器采集的数据的收发，远程服务器采用的是阿里云服务器。

8.根据权利要求1所述的一种复制及重现植物生长环境的系统，其特征在于，所述的水泵、风扇通过继电器连接到嵌入式ARM控制器模块GPIO口，ARM控制器通过编程控制GPIO口输出高低电平控制水泵、风扇动作。