一種基于物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)酵測控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)酵測控系統(tǒng)，包括至少一個監(jiān)測節(jié)點和一個中心節(jié)點，所述監(jiān)測節(jié)點均勻分布在酒窖內(nèi)的各位置上，用來測量不同位置內(nèi)的溫濕度信息，并且通過無線發(fā)送給酒窖內(nèi)的中心節(jié)點，同時驅(qū)動相應(yīng)的設(shè)備進行恒溫恒濕工作；所述中心節(jié)點作為系統(tǒng)的控制中樞，除了維護正常的網(wǎng)絡(luò)運行，還收集來自監(jiān)測節(jié)點傳來的溫濕度數(shù)據(jù)，同時將需要進行恒溫恒濕驅(qū)動控制的控制信息由無線傳輸至相應(yīng)的監(jiān)測節(jié)點，并定期將酒窖內(nèi)信息由GPRS終端傳輸至手機終端。本發(fā)明系統(tǒng)可以對葡萄酒酒窖內(nèi)的溫濕度進行實時準確的測量，而且本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、成本低、體積小，無需現(xiàn)場布線，組網(wǎng)靈活，使用和維護方便，可廣泛應(yīng)用于不同規(guī)模的酒窖。
【專利說明】
一種基于物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)酵測控系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及無線測量設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)酵測控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]高品質(zhì)的葡萄酒不僅要求好的釀造工藝，而且要求有好的存放條件。恒定的環(huán)境是酒存貯的關(guān)鍵，過高的溫度會使酒的風(fēng)味比較粗糙，而且可能會發(fā)生過分氧化使酒變質(zhì)；而濕度的變化會使軟木塞變得干燥，影響密封效果，從而導(dǎo)致酒變質(zhì)，更有甚者可能會使軟木塞發(fā)霉，滋生蟲害。因此，恒定的溫濕度是保證葡萄酒質(zhì)量和口感的重要因素。
[0003]目前，傳統(tǒng)酒窖的溫濕度環(huán)境日常維護主要依靠人工來完成，工作量大，效率低下，且往往由于判斷失誤和管理不力造成局部損失，同時對于一些位置較遠較偏僻的酒窖，工作起來不是特別的方便。而采用市場上的有線分布式溫濕度測控系統(tǒng)又存在布線難度大，難以擴展的缺點，同時維護成本過高，且不能很好地與酒窖內(nèi)其他設(shè)備進行兼容使用，這使得對于葡萄酒酒窖的專用溫濕度測控系統(tǒng)匱乏。
[0004]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所解決的技術(shù)問題在于提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)酵測控系統(tǒng)，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0006]本發(fā)明所解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn):一種基于物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)酵測控系統(tǒng)，包括至少一個監(jiān)測節(jié)點和一個中心節(jié)點，所述監(jiān)測節(jié)點均勻分布在酒窖內(nèi)的各位置上，用來測量不同位置內(nèi)的溫濕度信息，并且通過無線發(fā)送給酒窖內(nèi)的中心節(jié)點，同時驅(qū)動相應(yīng)的設(shè)備進行恒溫恒濕工作;所述中心節(jié)點作為系統(tǒng)的控制中樞，除了維護正常的網(wǎng)絡(luò)運行，還收集來自監(jiān)測節(jié)點傳來的溫濕度數(shù)據(jù)，進行溫濕度數(shù)據(jù)信息處理并在液晶上進行顯示，同時將需要進行恒溫恒濕驅(qū)動控制的控制信息由無線傳輸至相應(yīng)的監(jiān)測節(jié)點，并定期將酒窖內(nèi)信息由GPRS終端傳輸至手機終端。
[0007]所述的監(jiān)測節(jié)點包括，第一主控制電路、第一無線電路、溫濕度測量傳感器、驅(qū)動電路和第一電源電路，所述第一主控制電路分別和第一無線電路、溫濕度測量傳感器、驅(qū)動電路電連接;所述第一電源電路分別和第一主控制電路、第一無線電路、溫濕度測量傳感器電連接。
[0008]所述的中心節(jié)點包括，第二主控制電路、第二無線電路、液晶顯示、GPRS無線電路、第二電源電路，所述第二主控制電路分別和第二無線電路、液晶顯示和GPRS無線電路電連接;所述第二電源電路和所述第二主控制電路電連接。
[0009]進一步，所述的第一主控制電路中主控制芯片選擇低成本的增強型單片機STC15W4K60S4，所述的第一無線電路選用的射頻芯片nRF24L01，所述的驅(qū)動電路選擇的光電耦合器TLP521-4，所述的第一電源電路選擇的升壓/降壓型DC/DC轉(zhuǎn)換芯片LTC3240，所述的溫濕度測量傳感器選擇接抗干擾能力強、性價高的數(shù)字溫濕度傳感器DHT11。
[0010]進一步，所述的第二主控制電路中主控制芯片選擇增強型16位單片機STM32F103C8，所述第二無線電路中無線芯片選擇低功耗射頻芯片nRF24L01，所述液晶顯示選擇12864液晶顯示器，所述GPRS無線電路選擇S頂900，所述第二電源電路選擇220V轉(zhuǎn)3.3V電路。
[0011]所述監(jiān)測節(jié)點中各部分選型均按照低功耗的原則設(shè)計，所述第一主控制電路、第一無線電路可在多種工作模式下進行切換，所述供電電源部分采用電源管理技術(shù)。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:1、本發(fā)明系統(tǒng)可以對葡萄酒酒窖內(nèi)的溫濕度進行實時準確的測量，測量具有針對性和準確性，恒溫恒濕控制具有實時性。
[0013]2、本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、成本低、體積小，無需現(xiàn)場布線，組網(wǎng)靈活，使用和維護方便，可廣泛應(yīng)用于不同規(guī)模大小的葡萄酒酒窖。
[0014]
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為本發(fā)明的第一電源電路接線圖。
[0017]圖3為本發(fā)明的nRF24L01無線電路圖。
[0018]圖4為本發(fā)明的GPRS無線電路圖。
【具體實施方式】
[0019]為了使本發(fā)明的實現(xiàn)技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進一步闡述本發(fā)明。
[0020]如圖1所示，一種基于物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)酵測控系統(tǒng)，包括至少一個監(jiān)測節(jié)點和一個中心節(jié)點;所述監(jiān)測節(jié)點中包括第一主控制電路、第一無線電路、溫濕度測量傳感器、驅(qū)動電路和第一電源電路，所述第一主控制電路分別和第一無線電路、溫濕度測量傳感器、驅(qū)動電路電連接;所述第一電源電路分別和第一主控制電路、第一無線電路、溫濕度測量傳感器電連接。所述中心節(jié)點中包括第二主控制電路、第二無線電路、液晶顯示、GPRS無線電路、第二電源電路，所述第二主控制電路分別和第二無線電路、液晶顯示和GPRS無線電路電連接;所述第二電源電路和所述第二主控制電路電連接。
[0021]進一步地，所述的第一主控制電路中主控制芯片選擇低成本的增強型單片機STC15W4K60S4，所述的第一無線電路選用的射頻芯片nRF24L01，所述的驅(qū)動電路選擇的光電耦合器TLP521-4，所述的第一電源電路選擇的升壓/降壓型DC/DC轉(zhuǎn)換芯片LTC3240，所述的溫濕度測量傳感器選擇接抗干擾能力強、性價高的數(shù)字溫濕度傳感器DHT11。
[0022]進一步地，所述的第二主控制電路中主控制芯片選擇增強型I6位單片機STM32F103C8，所述第二無線電路中無線芯片選擇低功耗射頻芯片nRF24L01，所述液晶顯示選擇12864液晶顯示器，所述GPRS無線電路選擇S頂900，所述第二電源電路選擇220V轉(zhuǎn)3.3V電路。
[0023]進一步地，如圖2所述的第一電源電路接線圖，所述監(jiān)測節(jié)點中單片機STC15W4K60S4通過？1.5、？1.6、？1.7引腳控制升壓/降壓型0(:/1^轉(zhuǎn)換芯片LTC3240的/SHDN引腳，實現(xiàn)溫濕度傳感器DHTll和無線電路nRF24L01的供電可關(guān)斷工作控制。
[0024]進一步地，如圖3所述為系統(tǒng)中nRF24L01無線電路圖，監(jiān)測節(jié)點中只需將單片機STC15W4K60S4的P2.0-P2.5引腳與nRF24L01的CE、CSN、SCK、M0S1、MIS0、IRQ引腳連接即可實現(xiàn)單片機STC15W4K60S4對無線的控制，中心節(jié)點中只需將單片機STM32F103C8的PA1-PA6引腳與nRF24L01的CE、CSN、SCK、M0S1、MIS0、IRQ引腳連接即可實現(xiàn)單片機STM32F103C8對無線的控制。
[0025]進一步地，如圖4所述的GPRS無線電路圖，SIM900的啟動引腳PWRKEY連接到單片機STM32F103C8的PA7引腳。串口TXD 和 RXD 和單片機STM32F103C8的第三串口PB10、PB11 相連。SnLVDD、SHLDAT、SM_CLK、SM_RST為SM卡接口。另外，作為保護，還連接到了保護芯片SMF05CJBAT為S頂900的供電電源，為3.3ν<^ΙΜ900的工作狀態(tài)指示燈STATUS被連接到一個三級管的極。當S頂900正常工作時，STATUS為高電平，就會驅(qū)動三極管導(dǎo)通，從而點亮發(fā)光管，指示出工作狀態(tài)。
[0026]本發(fā)明的工作原理:
中心節(jié)點采用輪巡的工作模式每隔一定時間通過無線來環(huán)境監(jiān)測節(jié)點的單片機進行工作，監(jiān)測節(jié)點的單片機在收到工作指令后，將8路溫濕度傳感器DHTll采集到的酒窖內(nèi)不同位置溫濕度數(shù)據(jù)信息通過無線芯片nRF24L01傳輸出去，之后單片機和無線芯片均進行休眠工作模式。中心節(jié)點在接收到經(jīng)由無線芯片HRF24L01傳輸來的數(shù)據(jù)后，啟動單片機STM32F103C8進行分析計算對比，將是否需要進行驅(qū)動溫濕度設(shè)備工作的指令再通過無線芯片nRF24L01發(fā)送至監(jiān)測節(jié)點，同時將數(shù)據(jù)信息通過12864液晶顯示器進行顯示并通過S頂900模塊發(fā)送至手機終端，以便用戶實時查看。監(jiān)測節(jié)點在接收到中心節(jié)點的驅(qū)動溫濕度設(shè)備工作命令后，通過STC15W4K60S4來控制光電耦合器TLP521-4啟動相應(yīng)的驅(qū)動電路進行工作。
[0027]本發(fā)明中，監(jiān)測節(jié)點的主控制芯片和無線芯片可設(shè)置在休眠工作模式下，中心節(jié)點通過無線喚醒方式定期喚醒監(jiān)測節(jié)點單片機和無線進行工作，此外，系統(tǒng)中所有需要經(jīng)過計算存貯的功能均由具備穩(wěn)定電源供電的中心節(jié)點完成，因此系統(tǒng)可最大程度的節(jié)約監(jiān)測節(jié)點的能量消耗。
[0028]由以上的實施例可以看出，本實例系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理、功耗低，監(jiān)測節(jié)點采用兩節(jié)鋰電池供電，在葡萄酒酒窖內(nèi)采用該系統(tǒng)可運行200天以上。
[0029]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明的要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項】
1.一種基于物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)酵測控系統(tǒng)，包括至少一個監(jiān)測節(jié)點和一個中心節(jié)點，其特征在于:所述監(jiān)測節(jié)點均勻分布在酒窖內(nèi)的各位置上，用來測量不同位置內(nèi)的溫濕度信息，并且通過無線發(fā)送給酒窖內(nèi)的中心節(jié)點，同時驅(qū)動相應(yīng)的設(shè)備進行恒溫恒濕工作;所述中心節(jié)點作為系統(tǒng)的控制中樞，除了維護正常的網(wǎng)絡(luò)運行，還收集來自監(jiān)測節(jié)點傳來的溫濕度數(shù)據(jù)，進行溫濕度數(shù)據(jù)信息處理并在液晶上進行顯示，同時將需要進行恒溫恒濕驅(qū)動控制的控制信息由無線傳輸至相應(yīng)的監(jiān)測節(jié)點，并定期將酒窖內(nèi)信息由GPRS終端傳輸至手機終端;所述的監(jiān)測節(jié)點包括，第一主控制電路、第一無線電路、溫濕度測量傳感器、驅(qū)動電路和第一電源電路，所述第一主控制電路分別和第一無線電路、溫濕度測量傳感器、驅(qū)動電路電連接;所述第一電源電路分別和第一主控制電路、第一無線電路、溫濕度測量傳感器電連接;所述的中心節(jié)點包括，第二主控制電路、第二無線電路、液晶顯示、GPRS無線電路、第二電源電路，所述第二主控制電路分別和第二無線電路、液晶顯示和GPRS無線電路電連接;所述第二電源電路和所述第二主控制電路電連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)酵測控系統(tǒng)，其特征在于:所述的第一主控制電路中主控制芯片為單片機STCI 5W4K60S4，所述的第一無線電路為射頻芯片nRF24L01，所述的驅(qū)動電路為光電耦合器TLP521-4，所述的第一電源電路為升壓/降壓型DC/DC轉(zhuǎn)換芯片LTC3240，所述的溫濕度測量傳感器為數(shù)字溫濕度傳感器DHTl I。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)酵測控系統(tǒng)，其特征在于:所述的第二主控制電路中主控制芯片為16位單片機STM32F103C8，所述第二無線電路中無線芯片為射頻芯片nRF24L01，所述液晶顯示為12864液晶顯示器，所述GPRS無線電路為SM900，所述第二電源電路為220V轉(zhuǎn)3.3V電路。
【文檔編號】G01D21/02GK106052746SQ201610277135
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年4月30日
【發(fā)明人】丁德定
【申請人】安徽軟申軟件申報服務(wù)有限公司