主控制器功能 - 温室智能控制器硬件单片机设计方案

　　1. 1.3主控制器功能

　　（ 1） 测量数据采集和监测

　　通过485 串口与测量终端通信，收集测量终端监测的温室环境指标。如果终端测量到的数据超出了预设的环境参数指标，由主控制器实现监测报警，提醒观测人员注意温室环境超出指标范围。

　　（ 2） 测量数据存储和传送

　　把各终端的数据存储于主控制器的外插的SD 卡中，要求能够存储一个月以上的各终端测量数据。也可以通过以太网与任意联入局域网的PC 机通讯，将存储数据传送到PC 机上保存。

　　（ 3） 以太网通信

　　主控制器与服务器之间利用以太网通信，选择的主控制器上需要带有以太网接口，实现以太网通信，系统具备TCP /IP 协议栈，能够在TCP 和UDP 协议层上构建应用层网络通信，HTTP 网页服务器功能，TFTP、FTP 文件传输功能。

　　（ 4） 终端控制

　　主控制器控制测量终端的测量特性，设置环境参数采样间隔，参数指标阈值等。根据检测数据和控制目标及时的完成控制理论计算。向下位控制器发送控制指令。要求主控制器具备现场操控，和远程操控两种操作方式。既可以由现场操作主控制器查看终端测量数据，又可以以主控制器作为WEB 服务器，在服务器提供的网页中显示测量数据，并在网页中加入CGI 功能，用户可以通过网页实现远程控制。

　　1. 1.4 服务器功能

　　（ 1） 网络示范网站服务器，存储下位采集控制数据炼化完善专家控制系统。

　　（ 2） 与各主控制器的网络通信。

　　1. 2 传感器选型

　　依据技术指标需求，选取各传感器件如下所示。

　　（ 1） PTS － 2 环境湿度传感器

　　供电电压4VDC; 湿度范围0 ～ 100%; 湿度分辨率0. 1% RH; 输出范围1 ～ 4VDC; 准确度± 2% （ T ＞0℃） ; 稳定性小于1%RH/年工作电压：

　　（ 2） 环境、土壤温度传感器DS18B20

　　支持“一线总线”接口，测量温度范围为－ 55°C ～ + 125°C，在－ 10 ～ + 85°C 范围内，精度为± 0. 5°C。

　　DS18B20 的精度误差为± 2°C。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。

　　适合于恶劣环境的现场温度测量，如： 环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。

　　（ 3） TDR － 3 型土壤水分传感器

　　TDR － 3 型土壤水分传感器是一款高精度、高灵敏度的测量土壤湿度的传感器。

　　其技术参数为： 量程： 0 ～ 100% （ m3 /m3 ） ; 精度： 0 ～ 50% （ m3 /m3 ） 范围内为± 2% （ m3 /m3 ） ; 测量区域：

　　90%的影响在围绕中央探针的直径3cm、长为6cm 的圆柱体内； 稳定时间： 通电后约10 秒； 响应时间： 响应在1 秒内进入稳态过程； 工作电压： 4. 5 ～ 5. 5 VDC，典型值5. 0 VDC; 工作电流： 50 ～ 70mA，典型值60 mA; 输出信号： 0 ～ 2. 5V; 密封材料： ABS 工程塑料； 探针材料： 不锈钢； 电缆长度： 标准长度5m，最大长度20m。

　　（ 4） TBQ － 6 型光照强度传感器

　　TBQ － 6 型室内光强度传感器采用先进的电路模块技术开发变送器，用于实现对环境光照度的测量，输出标准的电压及电流信号，体积小，安装方便，线性度好，传输距离长，抗干扰能力强。可广泛用于环境、养殖、建筑、楼宇等的光照度测量，量程可调。

　　其技术参数为： 量程： 0 － 200Klux; 供电电压： 24VDC /12VDC; 波长测量范围： 380nm － 730nm; 输出信号：

　　4 － 20mA; 精度： ± 5%; 工作环境： 温度﹣30 － 60℃，湿度0 － 90% RH。