[发明专利]基于Zigbee的低功耗太阳能供电温室大棚环境控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及温室大棚环境控制装置，具体为一种基于Zigbee的低功耗太阳能供电温室大棚环境控制装置。

背景技术

温室大棚已在我国普及，但是现有的温室大棚普遍采用人工管理，人工调节植物生长所需要的环境。这种人工调节需要耗费大量的劳动力对大棚进行操作。智能型温室大棚具有温室环境数据的自动采集能力，对植物生长所需环境的自动调节能力。只有实现数据自动采集，自动控制的闭环控制系统，才能实现智能温室大棚，才能真正解放劳动力。但完全重新建设智能型大棚投入大，对原有大棚也是一种浪费。在原有温室大棚的基础上进行改造是现有方案中最经济和实用的方案。传统大棚如果更改为智能型大棚会需要铺设各种管线，会遇到系统布线困难、组网复杂、工作效率低、节点生存周期短而功耗较大的问题。

本发明提出了一种一种基于Zigbee的低功耗太阳能供电温室大棚环境控制装置。此控制装置采用小功率的Zigbee技术实现无线传输，无须铺设信号线，可以避免高成本的信号和电源线的铺设。结合温室大棚特点，采用低功耗器件和太阳能供电，无须铺设供电线缆，非常适合现有温室大棚的升级改造。采用通用控制器输出接口，可以连接现有大棚内环境调节装置，实时控制大棚内环境调节装置来调节大棚环境。所有环境调节工作都由主机通过ZigBee网络下发调节指令完成，无需人工干预，大大节约了人力成本，使智能化大棚成为可能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种一种基于Zigbee的低功耗太阳能供电温室大棚环境控制装置。该装置采用太阳能电池板和化学电池供电相结合，使该设备的工作不需要电力供应，满足了恶劣环境的变化，利用MSP430FR3210多传输接口、高集成、超低功耗的特点，将整个控制装置集成在一个长方形外壳里，可以对抗温室大棚内高热高湿的恶劣环境；具有无线传输，体积小，无需复杂布线、易于维护、不间断运行和使用的特点。

本发明提供如下技术方案：

基于Zigbee的低功耗太阳能供电温室大棚环境控制装置，该装置包括主机、遥控器；主机正面配备有液晶显示屏、正面左下角有红外遥控接收器、主机上方覆盖有太阳能电池板，主机右侧面上方有四个控制接口由上向下依次为加热装置控制接口、灌溉装置控制接口、光照装置控制接口、通风装置控制接口，主机右侧面下方为ZigBee天线；个控制接口连接外部加热装置、溉装置、照装置和通风装置； ZigBee无线网络天线通过射频电缆连接到ZigBee模块， ZigBee模块通过串口连接到MSP430FR3210主板上；，加热装置控制接口、灌溉装置控制接口、光照装置控制接口、通风装置控制接口连接外部加热装置、灌溉装置、光照装置和通风装置。

所述的基于Zigbee的低功耗太阳能供电温室大棚环境控制装置，所述主机内部包括MSP430FR3210主板、液晶显示屏、红外接收器、ZigBee模块，ZigBee无线网络天线、加热装置控制接口、灌溉装置控制接口、光照装置控制接口、通风装置控制接口及电池电源部分。

所述的基于Zigbee的低功耗太阳能供电温室大棚环境控制装置，所述红外接收器通过I2C总线连接到MSP430FR3210主板上。

本发明的有益效果是：

1、采用ZigBee无线传输，太阳能电池供电，通用环境装置控制接口。非常适合现有大棚的升级改造，节约升级改造成本，易于施工安装。

2、采用工业标准的ZigBee进行数据传输，节点数量多，网络自适应，传输可靠等优点。

3、将整个设备封闭于一个小体积的盒子里，具有防潮，易于安装特点，非常适合大棚内高湿，高热的恶劣环境。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明主机内部示意图。

图中附件：1为系统主机，2为液晶显示屏，3为红外接收器，4为光伏电池板，5为加热装置控制接口，6为灌溉装置控制接口，7为光照装置控制接口，8为通风装置控制接口，9为ZigBee天线。

具体实施方式

本发明装置包括系统主机1台、遥控器1个。主机有一个长方形外壳，主机正面配备有1个液晶显示屏、正面左下角有1个红外遥控接收器、主机上方覆盖有太阳能电池板，主机右侧面上方有四个控制接口由上向下依次为加热装置控制接口、灌溉装置控制接口、光照装置控制接口、通风装置控制接口，主机右侧面下方为ZigBee天线。