[发明专利]一种实时控制的新型大棚

摘要

本发明涉及一种实时控制的新型大棚，属智能控制领域。包括墙体、外棚架、内棚架、透光膜、顶梁、无动力风机、滑轨、步进电机、保温被、大阳能集热板、蓄水池、水泵Ⅰ、进水管、出水管、集热池、水泵Ⅱ、散热器、土壤含水传感器、水泵Ⅲ、浇灌导管、控制模块、温湿度传感器、太阳能光电板、支架、蓄电池、光照传感器Ⅰ、LED生长灯、造雾机、出雾口、液位传感器Ⅰ、液位传感器Ⅱ。本发明成本低廉、结构简单，适应性强，节能环保，可以根据温湿度传感器，土壤含水传感器，光照传感器等，利用控制模块实现大棚内部环境的自动调节，并且充分利用太阳能，节省了人力物力，同时省去了针对季节不同对大棚的频繁改造，极大的节约了成本。

主权项

1.一种实时控制的新型大棚，其特征在于：包括墙体（1）、外棚架（2）、内棚架（3）、透光膜（4）、顶梁（5）、无动力风机（6）、滑轨（7）、步进电机（8）、保温被（9）、大阳能集热板（10）、蓄水池（11）、水泵Ⅰ（12）、进水管（13）、出水管（14）、集热池（15）、水泵Ⅱ（16）、散热器（17）、土壤含水传感器（18）、水泵Ⅲ（19）、浇灌导管（20）、控制模块（21）、温湿度传感器（22）、太阳能光电板（23）、支架（24）、蓄电池（25）、光照传感器Ⅰ（26）、LED生长灯（27）、造雾机（28）、出雾口（29）、液位传感器Ⅰ（50）、液位传感器Ⅱ（51）；其中墙体（1）由高保温材料构成，其顶部采用两层棚架即外棚架（2）和内棚架（3），外棚架（2）和内棚架（3）连接在顶梁（5）上，透光膜（4）覆盖在外棚架（2）上，顶梁（5）中上部安装有无动力风机（6），滑轨（7）安装在内棚架（3）上与步进电机（8）相连，保温被（9）安装在外棚架（2）和内棚架（3）之间并与滑轨（7）和步进电机（8）连接，太阳能集热板（10）和太阳能光电板（23）安装在支架（24）上，太阳能集热板（10）通过进水管（13）与蓄水池（11）相连，通过出水管（14）与集热池（15）相连，水泵Ⅰ（12）安装在进水管（13）上，散热器（17）通过水泵Ⅱ（16）与集热池（15）和蓄水池（11）相连，土壤含水传感器（18）安装在土壤中并与控制模块（21）相连，浇灌导管（20）与蓄水池（11）相连，水泵Ⅲ（19）与浇灌导管（20）相连，控制模块（21）安装在墙体（1）内侧并与其上方的温湿度传感器（22）连接，太阳能光电板（23）与蓄电池（25）相连，光照传感器Ⅰ（26）安装在顶梁（5）下部并与控制模块（21）相连，LED生长灯（27）与蓄电池（25）连接并安装在内棚架（3）下方，造雾机（28）安装在墙体（1）外侧，出雾口（29）安装在墙体（1）内侧，液位传感器Ⅰ（50）安装在集热池（15）内部上方，液位传感器Ⅱ（51）安装在集热池（15）内部下方；所述控制模块（21）包括单片机模块（37）、温湿度检测模块（38）、光强检测模块Ⅰ（39）、光强检测模块Ⅱ（40）、土壤含水检测模块（41）、液位检测模块Ⅰ（42）、集热控制模块（43）、散热控制模块（44）、浇灌控制模块（45）、保温控制模块（46）、加湿控制模块（47）、LED生长灯控制模块（48）、蓄电池（49）、液位检测模块Ⅱ（52）；其中单片机模块（37）与温湿度检测模块（38）、光强检测模块Ⅰ（39）、光强检测模块Ⅱ（40）、土壤含水检测模块（41）、液位检测模块Ⅰ（42）、集热控制模块（43）、散热控制模块（44）、浇灌控制模块（45）、保温控制模块（46）、加湿控制模块（47）、LED生长灯控制模块（48）相连，蓄电池（49）与LED生长灯控制模块（48）相连，温湿度检测模块（38）与温湿度传感器（22）连接，光强检测模块Ⅰ（39）与光照传感器Ⅰ（26）连接，光强检测模块Ⅱ（40）与光照传感器Ⅱ（36）连接，土壤含水检测模块（41）与土壤含水传感器（18）连接，液位检测模块Ⅰ（42）与液位传感器Ⅰ（50）连接，液位检测模块Ⅱ（52）与液位传感器Ⅱ（51）连接，集热控制模块（43）与水泵Ⅰ（12）相连，散热控制模块（44）与水泵Ⅱ（16）连接，浇灌控制模块（45）与水泵Ⅲ（19）连接，保温控制模块（46）与步进电机（8）相连，加湿控制模块（47）与造雾机（28）连接；所述温湿度检测模块（38）包括温湿度检测器SHT10、电容C1；其中SHT10的NC端口与温湿度传感器（22）相连，DATA端口与单片机模块（37）的P0.2端口相连，VDD端口接3V电源，C1一端接3V电源，另一端接地，GND端口接地；所述光强检测模块Ⅰ（39）包括光敏二极管D、电阻R1，R2，R3，R4、电容C2，C3；其中光敏二极管D一端接地，另一端接R1的一端，R1的另一端接3V电源，R2一端接在D与R1的连线上，另一端接R3的一端，C2一端接地，另一端接R2，R3另一端接地，R4一端接R3的滑动触头，另一端为输出端V0，C3一端接地，另一端接R4，输出端V0与单片机模块（37）的P0.3相连；所述液位检测模块Ⅰ（42）包括开关K1、K2、K3、K4、待测电容Cx、端点电容Ca、Cb、电容C4、C5、C6、C7、C、Cf、电阻Rf、放大器OP1；其中K4一端接地，另一端接K2的一端，K2另一端接VCC，K1一端接地，另一端接K3的一端，K3另一端接放大器OP1的“-”极，Cx一端接在K4与K2的连线上，另一端接在K1与K3的连线上，C7一端接地，另一端接K4与Cx的连线上，C5一端接地，另一端接在K2与Cx的连线上，C4一端接地，另一端接在K1与Cx的连线上，Ca一端接地，另一端接在C7与Cx的连线上，Cb一端接地，另一端接在与Cx的连线上，C6一端接在K3与Cx的连线上，另一端接在放大器OP1的“+”级，电容C一端接在K3与OP1 “-”极的连线上，另一端接在C6与OP1“+”级的连线上，Cf一端与电容C相连，另一端与OP1的输出端相连，Rf一端接在C与Cf的连线上，另一端接在Cf与OP1输出端的连线上，OP1输出端为V1，与单片机模块（37）的P0.4端口相连，输出正向测量电压；所述保温控制模块（46）包括COMS开关S1、S2，稳压二极管VS1、VS2、VS3，电阻R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11，滑动电阻RP1、RP2，放大器OP2、OP3，NPN型三极管V1、V2、V3、V4、V6，PNP型三极管V5；其中COMS开关S1一端接地，另一端接稳压二极管VS2，稳压二极管VS2另一端接电阻R6的一端，电阻R6另一端接放大器OP3的输出端；COMS开关S2一端接地，另一端接在稳压二极管VS3与NPN型三极管V4的连线上；放大器OP3的“+”极接滑动电阻RP1的滑动端，放大器OP3的“-”极接放大器OP2的“+”极，放大器OP2的“-”极接滑动电阻RP2的滑动端；滑动电阻RP2一端接地，另一端接控制模块（21）中的单片机模块（1）的端口上；滑动电阻RP1一端接地，另一端接在RP2与单片机模块（37）的连线上；稳压二极管VS1一端接地，另一端接电阻R5的一端，电阻R5另一端接电源；放大器OP2的端口4接地，端口8接电源，输出端接电阻R9的一端；电阻R9另一端接稳压二极管VS3的一端，稳压二极管VS3另一端接NPN型三极管V4的基极；NPN型三极管V4的发射极与电阻R11的一端连接，电阻R11另一端接地；NPN型三极管V4的集电极与电阻R10的一端连接，电阻R10另一端与PNP型三极管V5的发射极相连，PNP型三极管V5的基极与NPN型三极管V4和电阻R10的连线相连，PNP型三极管V5的集电极与步进电机（8）的马达M相连；NPN型三极管V1的基极连接在COMS开关S1和稳压二极管VS2的连线上，发射极与电阻R8的一端连接，电阻R8另一端接地，集电极与电阻R7的一端连接，电阻R7另一端接电源；NPN型三极管V3的基极接在NPN型三极管V1和电阻R8的连线上，发射极接地，集电极接在PNP型三极管V5与步进电机（8）的马达M的连线上；NPN型三极管V2的基极接在NPN型三极管V1与电阻R7的连线上，集电极接电源，发射极接在步进电机（8）上；NPN型三极管V6的基极接在NPN型三极管V4和电阻R11的连线上，发射极接地，集电极接在NPN型三极管V2和步进电机（8）的连线上；所述加湿控制模块（47）包括电阻R12，三极管V7，继电器K，多项开关S2；其中R12一端接控制模块（21）中的单片机模块（37）的P2.2端口，另一端接V7的基极，V7的发射极一端接5V电源，集电极接继电器K的一端，K的另一端接地，多项开关S2的一端接造雾机（28），另一端与空触点或高压相连，造雾机（28）另一端接高压。