[发明专利]一种自动覆膜控温移动苗床控制器及控制方法

权利要求书

1.一种自动覆膜控温移动苗床控制器，其特征在于，包括：

若干苗床控制器：通过RS485通信连接线缆或无线设备与移动苗床集控中心连接；每个苗床控制器的结构相同，均包括：

一微控制器MCU：采用基于Cotex-M3内核ARM32位处理器；控制整个苗床控制器中单元、模块的工作；

一湿度传感检测单元：与微控制器MCU的IIC接口连接，用于在线测量空气湿度，同时转换为数字量供微控制器MCU读取；

一温度传感检测单元：与微控制器MCU的IO接口连接，用于在线测量空气温度，同时转换为数字量供微控制器MCU读取；

一控制驱动单元：与微控制器MCU的IO接口连接，用于控制苗床卷膜管状电机和红外电热膜的工作；

一RS-485通信接口：与微控制器MCU的USART接口连接，

一外部按键接口：与微控制器MCU的IO接口连接，用于用户手动设定苗床控制器相关参数、设备状态；包括目标温度参数设定，卷膜展开或收拢、电热膜加热控制；

一液晶显示单元：与微控制器MCU的USART接口连接，

一数据存储模块：与微控制器MCU的SPI接口连接，用于存储苗床控制器的运行参数和传感器数据；

一时钟模块：与微控制器MCU的IIC接口连接，包括备用电池和型号为DS3231的时钟芯片，时钟芯片与微控制器MCU的IIC接口连接；时钟电路为整个控制器提供精准的实时时间，所述备用电池用于在电源模块断电时继续保证时钟电路运行；

一电源模块：与上述所有单元、模块和接口、以及微控制器MCU连接，用于给所有单元、模块和接口、以及微控制器MCU供电；

所述湿度传感检测单元包括湿度传感器、电阻分压网络、滤波保护电路、AD模数转换器；

所述湿度传感检测单元包括电容式线性电压输出湿度模块；电容式线性电压输出湿度模块的输出电压信号接入电阻分压网络，分压后接AD模数转换器，使电压值在AD模数转换器的转换范围内，再将分压信号经滤波去耦电路后接入AD模数转换器AIN1端口，微控制器MCU再通过IIC总线读取转换数值；微控制器MCU读取的数字量转换值经过零点-满量程数学转换公式计算后，得到空气中实际测量的湿度值；

所述控制驱动单元包括苗床卷膜管状电机控制驱动单元和红外电热膜控制驱动单元；其中，苗床卷膜管状电机控制驱动单元包括两个苗床卷膜管状电机控制驱动子单元，用于控制苗床卷膜管状电机的正转和反转；红外电热膜控制驱动单元用于控制红外电热膜的开合，所有控制驱动单元的结构相同，均包括低压控制电路和高压工作电路；

所述低压控制电路包括：光电耦合器，所述光电耦合器输入通过保护电路一与微控制器MCU的IO口连接；光电耦合器的输出通过一电阻与受控电机或电热膜连接，并通过保护电路二与MOS开关管连接；

所述高压工作电路包括：具有常开触点的电磁继电器，所述电磁继电器连接AC电源后与受控电机或电热膜连接，并同时也与MOS开关管连接；

控制当微控制器MCU的CTR口输出高电平时，触发光电耦合器的发光二极管导通，光敏元件受到光照后，光敏三极管导通，驱动开关管导通，触发继电器线圈回路导通，继电器电磁线圈产生磁场，促使继电器常开触点闭合，高压电路回路导通，管状电机或电热膜开始工作；

当微控制器MCU的CTR口输出低电平时，触发光电耦合器的发光二极管截止，光敏三极管截止，开关管截止，继电器线圈回路不导通，促使继电器常开触点断开，高压电路回路不导通，管状电机或电热膜停止工作；

控制苗床卷膜管状电机正转、反转时，当CTR1＝0，CTR2＝1时，继电器K1线圈回路不导通，继电器K1的常开触点断开，继电器K2线圈回路导通，继电器K2的常开触点闭合，使220V控制电源与继电器K1的常闭触点连接，电机正转端口得电正转，卷膜展开；当CTR1＝1，CTR2＝1时，继电器K1线圈回路导通，继电器K1的常开触点闭合，继电器K2线圈回路导通，继电器K2的常开触点闭合，使220V控制电源与继电器K1的常开触点连接，电机反转端口得电反转，卷膜收拢；当CTR2＝0时，无论CTR1＝0或1，继电器K2线圈回路不导通，继电器K2的常开触点断开，电机正转、反转端口始终不能与220V控制电源连接，从而电机停止运行。

2.一种采用权利要求1所述的一种自动覆膜控温移动苗床控制器的控制方法，其特征在于，包括：

步骤1：初始化相关参数设备，设置定时周期，设置预定目标；

步骤2：进入主流程，开启中断通信检测，等待定时周期；

步骤3：有外部按键中断到达，解析指令，根据具体指令进入相应中断处理函数；

步骤4：有数据通信包中断到达，解析通信包数据，根据通信包数据修改目标，并进入相应中断处理函数，

所述中断处理函数包括自动收、覆膜，自动控制温度湿度，流程如下：步骤4.1：判断外部指令是否是直接操作卷覆膜和加热器，是则直接进行操作；否则进入自动比对控制模式，即步骤4.2；

步骤4.2：自行采集当前温湿度数据并与设定目标参数进行比较，根据一定的算法控制卷覆膜及加热器工作，并将结果状态显示，存储，反馈；

步骤5：定时周期到未检测到中断，则根据预先设定目标进行控制；

步骤6：等待反馈上报结果，并进入下一个周期等待下次操作指令，直到主循环结束；

中断处理函数中自动收、覆膜，自动控制温度湿度的流程如下：

步骤7：判断外部指令是否是直接操作卷覆膜和加热器，是则直接进行操作；否则进入自动比对控制模式，即步骤8；

步骤8：自行采集当前温湿度数据并与设定目标参数进行比较，控制卷覆膜及加热器工作，并将结果状态显示，存储，反馈。