一种食用菌大棚湿度调节控制开关系统的制作方法

本实用新型属于设施农业装置领域，具体涉及一种食用菌大棚湿度调节控制开关系统。

背景技术：

食用菌种植对培养基和环境温湿度有较高的要求，相关研究表明：平菇、香菇、木耳等食用菌正常生长要求的培养基水分含量在60％～70％之间，空气环境湿度要求在80％～90％之间；严格控制食用菌种植环境水分含量和湿度是保证食用菌品质和产量的重要基础。

传统的食用菌种植过程主要依靠种植经验和湿度计等简单的方法和设备监测大棚环境的湿度状况，在湿度不足时采取人工喷雾方式增加培养基水分和环境湿度，工作效率低，控制精度低，不能满足食用菌种植的智能化、精细化管理的基本需求。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种食用菌大棚湿度调节控制开关系统，该系统利用设置于食用菌大棚不同区域的检测终端检测所在位置处的食用菌培养基水分含量和环境湿度值，检测终端具有阈值设置、检测状态提示，检测数据显示功能，并能将检测结果以Wi-Fi无线方式传输至开关控制主机，由开关控制主机完成输水管道的通断控制，从而实现培养基和环境湿度的自动调节功能。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种食用菌大棚湿度调节控制开关系统，其特征在于：包括多个结构和功能相同的检测终端和一个开关控制主机，检测终端与开关控制主机之间通过Wi-Fi无线方式连接；所述检测终端包括微控制器一，与微控制器一的信号输入端分别相连的环境温湿度检测模块、设置模块，与微控制器一的一个ADC信号输入端相连的培养基水分含量检测模块，与微控制器一的信号输出端分别相连的检测状态提示模块、数据显示模块，与微控制器一的通用异步串行通信接口相连的Wi-Fi模块一，与检测终端中各用电单元的电源端相连的电源模块；所述开关控制主机包括微控制器二，与微控制器二的通用异步串行通信接口相连的Wi-Fi模块二，与微控制器二的复位信号输入端相连的手动复位模块，与微控制器二的信号输出端相连的多路驱动模块，与多路驱动模块信号输出端相连的电磁阀组，与开关控制主机中各用电单元电源端相连的多路输出直流稳压电源。

上述一种食用菌大棚湿度调节控制开关系统，其特征在于：所述微控制器一、微控制器二均为STM32F103ZET6型ARM控制器。

上述一种食用菌大棚湿度调节控制开关系统，其特征在于：所述Wi-Fi模块一、Wi-Fi模块二均为串口透传Wi-Fi无线通信模块ESP8266。

上述一种食用菌大棚湿度调节控制开关系统，其特征在于：所述设置模块包含3个独立按键式开关，用于实现定时采集和实时采集模式选择及阈值设置功能，3个独立按键式开关分别用于实现设置项选择与确认、设置值加、设置值减功能。

上述一种食用菌大棚湿度调节控制开关系统，其特征在于：所述环境温湿度检测模块为数字式温湿度检测传感器DHT11；所述培养基水分含量检测模块为插针式水分含量检测传感器，输出信号为模拟电压信号；所述检测状态提示模块由两个高亮红绿双色发光二极管及其驱动电路组成，分别用于指示环境温湿度和培养基水分检测状态，正常发绿光，异常发红光。

上述一种食用菌大棚湿度调节控制开关系统，其特征在于：所述数据显示模块为LCD12864液晶显示模块；所述多路驱动模块包含四路结构和功能相同的电磁阀驱动控制信号放大电路，分别用于实现对电磁阀组中的四个电磁阀的驱动控制；所述电磁阀组包含四个直流24V常闭式电磁阀，四个电磁阀分别与大棚中的输水或喷雾管道相连，每个的电磁阀接管口直径为25mm，流量孔径为20mm。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型可在检测培养基水分含量和环境湿度值的基础上，实现食用菌大棚内部种植环境水分含量和环境湿度的自动调节控制，具有阈值设置，检测状态提示、检测数据显示等功能，功能全面，自动化程度较高。

2、本实用新型中检测终端和开关控制主机之间采用Wi-Fi无线方式连接，无需布线，安装方便；开关控制主机具有一键复位功能，操作简单。

3.本实用新型可有效提高食用菌大棚栽培环境调节的自动化程度，实现对食用菌种植过程中培养基水分含量和环境湿度的精准控制，系统功能稳定，操作使用方便，适于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理框图。

图2为本实用新型中检测终端电路原理框图。

图中：1—检测终端，1-1—微控制器一，1-2—环境温湿度检测模块，1-3—设置模块，1-4—培养基水分含量检测模块，1-5—检测状态提示模块，1-6—数据显示模块，1-7—Wi-Fi模块一，1-8—电源模块；2—开关控制主机，2-1—微控制器二，2-2—Wi-Fi模块二，2-3—手动复位模块，2-4—多路驱动模块，2-5—电磁阀组，2-6—多路输出直流稳压电源。

具体实施方式

如图所示一种食用菌大棚湿度调节控制开关系统，其特征在于：包括多个结构和功能相同的检测终端(1)和一个开关控制主机(2)，检测终端(1)与开关控制主机(2)之间通过Wi-Fi无线方式连接；所述检测终端(1)包括微控制器一(1-1)，与微控制器一(1-1)的信号输入端分别相连的环境温湿度检测模块(1-2)、设置模块(1-3)，与微控制器一(1-1)的一个ADC信号输入端相连的培养基水分含量检测模块(1-4)，与微控制器一(1-1)的信号输出端分别相连的检测状态提示模块(1-5)、数据显示模块(1-6)，与微控制器一(1-1)的通用异步串行通信接口相连的Wi-Fi模块一(1-7)，与检测终端(1)中各用电单元的电源端相连的电源模块(1-8)；所述开关控制主机(2)包括微控制器二(2-1)，与微控制器二(2-1)的通用异步串行通信接口相连的Wi-Fi模块二(2-2)，与微控制器二(2-1)的复位信号输入端相连的手动复位模块(2-3)，与微控制器二(2-1)的信号输出端相连的多路驱动模块(2-4)，与多路驱动模块(2-4)信号输出端相连的电磁阀组(2-5)，与开关控制主机(2)中各用电单元电源端相连的多路输出直流稳压电源(2-6)。

本实施例中，所述微控制器一(1-1)、微控制器二(2-1)均为STM32F103ZET6型ARM控制器；所述Wi-Fi模块一(1-7)、Wi-Fi模块二(2-2)均为串口透传Wi-Fi无线通信模块ESP8266；所述环境温湿度检测模块(1-2)为数字式温湿度检测传感器DHT11；所述设置模块(1-3)包含3个独立按键式开关，可完成定时采集和实时采集模式选择及阈值设置功能，3个独立按键式开关分别用于实现设置项选择与确认、设置值加、设置值减功能；所述培养基水分含量检测模块(1-4)为插针式水分含量检测传感器，输出信号为模拟电压信号；所述检测状态提示模块(1-5)由两个高亮红绿双色发光二极管及其驱动电路组成，分别用于指示环境温湿度和培养基水分检测状态，正常发绿光，异常发红光；所述数据显示模块(1-6)为LCD12864液晶显示模块；所述多路驱动模块(2-4)包含四路结构和功能相同的电磁阀驱动控制信号放大电路，分别用于实现对电磁阀组(2-5)中的四个电磁阀的驱动控制；所述电磁阀组(2-5)包含四个直流24V常闭式电磁阀，四个电磁阀分别与大棚中的输水或喷雾管道相连，每个的电磁阀接管口直径为25mm，流量孔径为20mm。

使用时，首先将各检测终端(1)分别安装于大棚内部适当区域，并将环境温湿度检测模块(1-2)和培养基水分含量检测模块(1-4)安装于相应检测点，再将开关控制主机(2)中的电磁阀组(2-5)的每个电磁阀分别与大棚内部的输水或喷雾管道相连接。

系统上电后，首先由开关控制主机(2)中的Wi-Fi模块二(2-2)建立大棚内部的Wi-Fi网络，各检测终端(1)通过Wi-Fi模块一(1-7)建立与开关控制主机(2)中之间的Wi-Fi通信链路，再由用户根据实际情况，通过检测终端(1)中的设置模块(1-3)设置采集模式及培养基水分含量和环境湿度阈值，若检测终端(1)设置为定时采集模式，还要通过设置模块(1-3)设置定时时长。设置完成后，各检测终端(1)中和开关控制主机(2)中进入正常工作状态，检测终端(1)中的环境温湿度检测模块(1-2)和培养基水分含量检测模块(1-4)以实时或定时模式采集培养基水分含量和环境温湿度值，微控制器一(1-1)控制数据显示模块(1-6)显示监测数据，同时分析各检测值与设置阈值之间的关系，当检测值正常时，微控制器一(1-1)控制检测状态提示模块(1-5)中相应的二极管发绿光；当检测值低于设定阈值时，微控制器一(1-1)控制检测状态提示模块(1-5)发红光，同时，微控制器一(1-1)控制Wi-Fi模块一(1-7)通过Wi-Fi网络向开关控制主机(2)发送调节控制指令；开关控制主机(2)通过Wi-Fi模块二(2-2)接收检测终端(1)发来的调节控制指令，并将调节控制指令送往微控制器二(2-1)分析处理，随后微控制器二(2-1)发送控制指令，使多路驱动模块(2-4)中相应的驱动电路工作，控制电磁阀组(2-5)中的电磁阀接通输水或喷雾管道，实施输水或喷雾加湿作业。在此过程中，检测终端(1)中的环境温湿度检测模块(1-2)和培养基水分含量检测模块(1-4)持续工作，当检测值再次达到设定阈值时，检测终端(1)中的微控制器一(1-1)控制Wi-Fi模块一(1-7)向开关控制主机(2)发送停止调节控制指令，开关控制主机(2)通过Wi-Fi模块二(2-2)接收该指令，并通过微控制器二(2-1)向多路驱动模块(2-4)发送停止工作命令，使电磁阀组(2-5)中电磁阀通道断开，输水或喷雾加湿作业结束。当输水或喷雾作业中有异常现象时，用户可以通过开关控制主机(2)中的手动复位模块(2-3)一键复位开关控制主机(2)，解除异常状态。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。