一种实时控制的新型大棚的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种实时控制的新型大棚，属于智能控制技术领域。
【背景技术】
[0002]随着大棚技术的广泛应用，温室大棚的数量不断提高，大棚中的环境控制成为一个关键问题。传统的环境控制需要在大棚内安装温度计湿度计，通过人工读取的方式了解大棚内的实际温湿度，并进行相应的人工操作，耗费了大量的人力物力，效率低下且随着季节的变换，大棚需要频繁进行改造，适应度差，对于数量较多的大棚成本过高。
【发明内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题是:本实用新型提供一种实时控制的新型大棚，利用温湿度传感器、土壤含水传感器，光照传感器等，根据作物的不同通过控制模块实现大棚的保温、加湿、浇灌等作业的自动化，且不需要考虑季节转变，整体结构简单，成本低廉，并充分利用太阳能，实现了节能环保。
[0004]本实用新型技术方案是:一种实时控制的新型大棚，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、水栗I 12、进水管13、出水管14、集热池15、水栗II 16、散热器17、土壤含水传感器18、水栗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
II51 ;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覆盖在顶梁5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与集热池15相连，通过出水管14与蓄水池11相连，水栗I 12安装在进水管13上，散热器17通过水栗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，水栗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。
[0005]所述太阳能集热板10包括不锈钢外壳30、透明玻璃31、进水口 32、集热导管33、U型集热板34、出水口 35、光照传感器II 36 ;其中进水口 32、出水口 35安装在不锈钢外壳30外侧，集热导管33、U型集热板34安装在不锈钢外壳30内部，集热导管33与进水口 32和出水口 35连接，集热导管33位于U型集热板34的焦点上，光照传感器II 36安装在不锈钢外壳30下部并与控制模块21连接，进水口 32和出水口 35分别与进水管13和出水管14相连。
[0006]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与水栗I 12相连，散热控制模块44与水栗II 16连接，浇灌控制模块45与水栗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。
[0007]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。
[0008]所述光强检测模块I 39包括光敏二极管D、电阻Rl，R2，R3，R4、电容C2，C3 ;其中光敏二极管D —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。
[0009]所述液位检测模块I 42包括开关Kl、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0P1的“ + ”级，电容C 一端接在K3与0P1 极的连线上，另一端接在C6与0P1 “ + ”级的连线上，Cf 一端与电容C相连，另一端与0P1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0P1输出端的连线上，0P1输出端为VI，与单片机模块37的P0.4端口相连，输出正向测量电压。
[0010]所述保温控制模块46包括C0MS开关Sl、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 0P2、0P3，NPN 型三极管 V1、V2、V3、V4、V6，PNP型三极管V5 ;其中C0MS开关S1 —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0P3的输出端；C0MS开关S2 —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0P3的“ + ”极接滑动电阻RP1的滑动端，放大器0P3的极接放大器0P2的“ + ”极，放大器0P2的极接滑动电阻RP2的滑动端；滑动电阻RP2 —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 —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0P2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Μ相连；ΝΡΝ型三极管VI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；ΝΡΝ型三极管V3的基极接在ΝΡΝ型三极管VI和电阻R8的连线上，发射极接地，集电极接在ΡΝΡ型三极管V5与步进电机8的马达Μ的连线上；ΝΡΝ型三极管V2的基极接在ΝΡΝ型三极管VI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；ΝΡΝ型三极管V6的基极接在ΝΡΝ型三极管V4和电阻R11的连线上，发射极接地，集电极接在ΝΡΝ型三极管V2和步进电机8的连线上。
[0011]所述加湿控制模块47包括电阻R12，三极管V7，继电器Κ，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Ρ2.2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Κ的一端，Κ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。
[0012]本实用新型的工作原理是:
[0013]本发明采用控制模块21对大棚内的环境进行实时调节。
[0014]温湿度传感器22将大棚内的温度和湿度传送给控制模块21中的单片机模块37。太阳能集热板10可以将蓄水池11中的冷水转化为热水并存储在集热池15中，当太阳能集热板10上的光照传感器II 36采集到足够的光照，并且此时集热池15未达到液位检测模块
I42所预设的标准时，启动水栗I 12，将从蓄水池11中抽出，经过进水管13通过进水口32进入太阳能集热板10中，太阳能集热板(10)中的U型集热板34将光能聚焦在集热导管上33进行加热，通过出水口 35存储在集热池15中。当温度较高时，温湿度检测模块38的DATA端口将高电平输出到单片机模块37的P0.2端口，此时放大器0P2的3脚电压高于2脚电压，0P2的1脚输出高电平，使晶体管V4~V6 (具体为NPN型三极管V4、V6，PNP型三极管V5)均导通，步进电机M8反转，驱动保温被9收起。当保温被9收起到位后，开关S2被接通，使V4的基极变为低电平，V4~V6截止，步进电机8的马达Μ停转，同时无动力风机6进行大棚内部空气转换，也起到了降温效果。当温度较低时，集温湿度检测