一種實時控制的新型大棚的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種實時控制的新型大棚，屬于智能控制技術領域。
【背景技術】
[0002]隨著大棚技術的廣泛應用，溫室大棚的數量不斷提高，大棚中的環境控制成為一個關鍵問題。傳統的環境控制需要在大棚內安裝溫度計濕度計，通過人工讀取的方式了解大棚內的實際溫濕度，并進行相應的人工操作，耗費了大量的人力物力，效率低下且隨著季節的變換，大棚需要頻繁進行改造，適應度差，對于數量較多的大棚成本過高。
【發明內容】
[0003]本實用新型要解決的技術問題是:本實用新型提供一種實時控制的新型大棚，利用溫濕度傳感器、土壤含水傳感器，光照傳感器等，根據作物的不同通過控制模塊實現大棚的保溫、加濕、澆灌等作業的自動化，且不需要考慮季節轉變，整體結構簡單，成本低廉，并充分利用太陽能，實現了節能環保。
[0004]本實用新型技術方案是:一種實時控制的新型大棚，包括墻體1、外棚架2、內棚架3、透光膜4、頂梁5、無動力風機6、滑軌7、步進電機8、保溫被9、大陽能集熱板10、蓄水池11、水栗I 12、進水管13、出水管14、集熱池15、水栗II 16、散熱器17、土壤含水傳感器18、水栗III 19、澆灌導管20、控制模塊21、溫濕度傳感器22、太陽能光電板23、支架24、蓄電池25、光照傳感器I 26、LED生長燈27、造霧機28、出霧口 29、液位傳感器I 50、液位傳感器
II51 ;其中墻體1由高保溫材料構成，其頂部采用兩層棚架即外棚架2和內棚架3，外棚架2和內棚架3連接在頂梁5上，透光膜4覆蓋在頂梁5上，頂梁5中上部安裝有無動力風機6，滑軌7安裝在內棚架3上與步進電機8相連，保溫被9安裝在外棚架2和內棚架3之間并與滑軌7和步進電機8連接，太陽能集熱板10和太陽能光電板23安裝在支架24上，太陽能集熱板10通過進水管13與集熱池15相連，通過出水管14與蓄水池11相連，水栗I 12安裝在進水管13上，散熱器17通過水栗II 16與集熱池15和蓄水池11相連，土壤含水傳感器18安裝在土壤中并與控制模塊21相連，澆灌導管20與蓄水池11相連，水栗III 19與澆灌導管20相連，控制模塊21安裝在墻體1內側并與其上方的溫濕度傳感器22連接，太陽能光電板23與蓄電池25相連，光照傳感器I 26安裝在頂梁5下部并與控制模塊21相連，LED生長燈27與蓄電池25連接并安裝在內棚架3下方，造霧機28安裝在墻體1外側，出霧口 29安裝在墻體1內側，液位傳感器I 50安裝在集熱池15內部上方，液位傳感器II 51安裝在集熱池15內部下方。
[0005]所述太陽能集熱板10包括不銹鋼外殼30、透明玻璃31、進水口 32、集熱導管33、U型集熱板34、出水口 35、光照傳感器II 36 ;其中進水口 32、出水口 35安裝在不銹鋼外殼30外側，集熱導管33、U型集熱板34安裝在不銹鋼外殼30內部，集熱導管33與進水口 32和出水口 35連接，集熱導管33位于U型集熱板34的焦點上，光照傳感器II 36安裝在不銹鋼外殼30下部并與控制模塊21連接，進水口 32和出水口 35分別與進水管13和出水管14相連。
[0006]所述控制模塊21包括單片機模塊37、溫濕度檢測模塊38、光強檢測模塊I 39、光強檢測模塊II 40、土壤含水檢測模塊41、液位檢測模塊42、集熱控制模塊43、散熱控制模塊44、澆灌控制模塊45、保溫控制模塊46、加濕控制模塊47、LED生長燈控制模塊48、蓄電池49、液位檢測模塊II 52 ;其中單片機模塊37與溫濕度檢測模塊38、光強檢測模塊I 39、光強檢測模塊II 40、土壤含水檢測模塊41、液位檢測模塊42、集熱控制模塊43、散熱控制模塊44、澆灌控制模塊45、保溫控制模塊46、加濕控制模塊47、LED生長燈控制模塊48相連，蓄電池49與LED生長燈控制模塊48相連，溫濕度檢測模塊38與溫濕度傳感器22連接，光強檢測模塊I 39與光照傳感器I 26連接，光強檢測模塊II 40與光照傳感器II 36連接，土壤含水檢測模塊41與土壤含水傳感器18連接，液位檢測模塊42與液位傳感器I 50連接，液位檢測模塊II 52與液位傳感器II 51連接，集熱控制模塊43與水栗I 12相連，散熱控制模塊44與水栗II 16連接，澆灌控制模塊45與水栗III 19連接，保溫控制模塊46與步進電機8相連，加濕控制模塊47與造霧機28連接。
[0007]所述溫濕度檢測模塊38包括溫濕度檢測器SHT10、電容C1 ;其中SHT10的NC端口與溫濕度傳感器22相連，DATA端口與單片機模塊37的P0.2端口相連，VDD端口接3V電源，C1 一端接3V電源，另一端接地，GND端口接地。
[0008]所述光強檢測模塊I 39包括光敏二極管D、電阻Rl，R2，R3，R4、電容C2，C3 ;其中光敏二極管D —端接地，另一端接R1的一端，R1的另一端接3V電源，R2 一端接在D與R1的連線上，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的滑動觸頭，另一端為輸出端V0，C3 一端接地，另一端接R4，輸出端V0與單片機模塊37的P0.3相連。
[0009]所述液位檢測模塊I 42包括開關Kl、K2、K3、K4、待測電容Cx、端點電容Ca、Cb、電容C4、C5、C6、C7、C、Cf、電阻Rf、放大器0P1 ;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0P1的極，Cx 一端接在K4與K2的連線上，另一端接在K1與K3的連線上，C7 一端接地，另一端接K4與Cx的連線上，C5 一端接地，另一端接在K2與Cx的連線上，C4 一端接地，另一端接在K1與Cx的連線上，Ca 一端接地，另一端接在C7與Cx的連線上，Cb 一端接地，另一端接在與Cx的連線上，C6 一端接在K3與Cx的連線上，另一端接在放大器0P1的“ + ”級，電容C 一端接在K3與0P1 極的連線上，另一端接在C6與0P1 “ + ”級的連線上，Cf 一端與電容C相連，另一端與0P1的輸出端相連，Rf 一端接在C與Cf的連線上，另一端接在Cf與0P1輸出端的連線上，0P1輸出端為VI，與單片機模塊37的P0.4端口相連，輸出正向測量電壓。
[0010]所述保溫控制模塊46包括C0MS開關Sl、S2，穩壓二極管VS1、VS2、VS3，電阻R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11，滑動電阻 RP1、RP2，放大器 0P2、0P3，NPN 型三極管 V1、V2、V3、V4、V6，PNP型三極管V5 ;其中C0MS開關S1 —端接地，另一端接穩壓二極管VS2，穩壓二極管VS2另一端接電阻R6的一端，電阻R6另一端接放大器0P3的輸出端；C0MS開關S2 —端接地，另一端接在穩壓二極管VS3與NPN型三極管V4的連線上；放大器0P3的“ + ”極接滑動電阻RP1的滑動端，放大器0P3的極接放大器0P2的“ + ”極，放大器0P2的極接滑動電阻RP2的滑動端；滑動電阻RP2 —端接地，另一端接控制模塊21中的單片機模塊1的端口上；滑動電阻RP1 —端接地，另一端接在RP2與單片機模塊37的連線上；穩壓二極管VS1 一端接地，另一端接電阻R5的一端，電阻R5另一端接電源；放大器0P2的端口 4接地，端口 8接電源，輸出端接電阻R9的一端；電阻R9另一端接穩壓二極管VS3的一端，穩壓二極管VS3另一端接NPN型三極管V4的基極；NPN型三極管V4的發射極與電阻R11的一端連接，電阻R11另一端接地；NPN型三極管V4的集電極與電阻R10的一端連接，電阻R10另一端與PNP型三極管V5的發射極相連，PNP型三極管V5的基極與NPN型三極管V4和電阻R10的連線相連，PNP型三極管V5的集電極與步進電機8的馬達Μ相連；ΝΡΝ型三極管VI的基極連接在COMS開關S1和穩壓二極管VS2的連線上，發射極與電阻R8的一端連接，電阻R8另一端接地，集電極與電阻R7的一端連接，電阻R7另一端接電源；ΝΡΝ型三極管V3的基極接在ΝΡΝ型三極管VI和電阻R8的連線上，發射極接地，集電極接在ΡΝΡ型三極管V5與步進電機8的馬達Μ的連線上；ΝΡΝ型三極管V2的基極接在ΝΡΝ型三極管VI與電阻R7的連線上，集電極接電源，發射極接在步進電機8上；ΝΡΝ型三極管V6的基極接在ΝΡΝ型三極管V4和電阻R11的連線上，發射極接地，集電極接在ΝΡΝ型三極管V2和步進電機8的連線上。
[0011]所述加濕控制模塊47包括電阻R12，三極管V7，繼電器Κ，多項開關S2 ;其中R12一端接控制模塊21中的單片機模塊37的Ρ2.2端口，另一端接V7的基極，V7的發射極一端接5V電源，集電極接繼電器Κ的一端，Κ的另一端接地，多項開關S2的一端接造霧機28，另一端與空觸點或高壓相連，造霧機28另一端接高壓。
[0012]本實用新型的工作原理是:
[0013]本發明采用控制模塊21對大棚內的環境進行實時調節。
[0014]溫濕度傳感器22將大棚內的溫度和濕度傳送給控制模塊21中的單片機模塊37。太陽能集熱板10可以將蓄水池11中的冷水轉化為熱水并存儲在集熱池15中，當太陽能集熱板10上的光照傳感器II 36采集到足夠的光照，并且此時集熱池15未達到液位檢測模塊
I42所預設的標準時，啟動水栗I 12，將從蓄水池11中抽出，經過進水管13通過進水口32進入太陽能集熱板10中，太陽能集熱板(10)中的U型集熱板34將光能聚焦在集熱導管上33進行加熱，通過出水口 35存儲在集熱池15中。當溫度較高時，溫濕度檢測模塊38的DATA端口將高電平輸出到單片機模塊37的P0.2端口，此時放大器0P2的3腳電壓高于2腳電壓，0P2的1腳輸出高電平，使晶體管V4~V6 (具體為NPN型三極管V4、V6，PNP型三極管V5)均導通，步進電機M8反轉，驅動保溫被9收起。當保溫被9收起到位后，開關S2被接通，使V4的基極變為低電平，V4~V6截止，步進電機8的馬達Μ停轉，同時無動力風機6進行大棚內部空氣轉換，也起到了降溫效果。當溫度較低時，集溫濕度檢測