對溫室環境參數進行實時監測有助于生產者實時了解作物生長環境,使其能夠根據監測到的參數進行各項設施的有效運作,從而為作物提供良好的生長條件,提高作物的產量與品質。目前溫室環境監控主要通過計算機對環境參數進行收集、顯示與控制,系統一次性投資較高,很少在溫室大棚中應用;另外也有以微處理器為核心的便攜手持式環境參數采集設備,這種設備的顯示屏一般為手持終端上的液晶屏,顯示范圍及亮度均受到制約,不易在溫室大棚內進行長期觀測。
本文設計了一種適用于溫室大棚進行數據監測的大屏幕LED顯示屏。顯示屏集成了環境參數采集模塊、數據傳輸模塊、LED顯示模塊、數據存儲模塊以及語音報警模塊。整個顯示屏系統實現了對溫室環境參數的監測、存儲與報警的功能。
環境參數采集模塊主要由四種傳感器組成,分別為:溫度傳感器、濕度傳感器、二氧化碳濃度傳感器以及光照度傳感器。四種傳感器通過RS-485總線與數據傳輸模塊相連,并根據STM32單片機發出的指令完成數據采集任務。
數據傳輸模塊由一個4路0-5V模擬量電壓信號采集傳輸模塊構成,模塊對采集到的4路傳感器模擬電壓信號進行模數轉換、存儲并通過RS-485串口將數據傳輸至STM32。
LED顯示模塊是由一個10塊LED單元板組成的,每塊單元板由分辨率為32×160點的屏幕構成。所采用的LED顯示屏為P10型半戶外顯示屏,具有高亮、防潮特性。STM32根據特定的通信協議通過字庫卡控制整個顯示屏的顯示內容與顯示時間。
數據存儲模塊功能主要通過SD卡實現。本設計所選用的STM32開發板自帶SD卡接口,通過軟件編寫可直接對SD卡進行讀寫操作,進而實現溫室環境參數的存儲功能。
語音報警模塊由LMD107語音模塊組成。該語音模塊具有價格低廉、穩定可靠等特點。在環境參數超過用戶自定義報警值時,系統采用7組觸點控制方式對語音模塊進行播放警報控制。
顯示屏設計完成后,在實驗溫室內進行了長期的運行試驗,結果表明:所設計的顯示屏系統能夠實現全部目標功能,且整個系統運行穩定,使用方便,實時性強,可靠性高。
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上傳時間: 2022-06-11
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