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II (51);其中墙体(I)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(I)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(I)外侧，出雾口( 29 )安装在墙体(I)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。2.根据权利要求1所述的实时控制的新型大棚，其特征在于: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。3.根据权利要求1所述的实时控制的新型大棚，其特征在于: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IIK19)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。4.根据权利要求3所述的实时控制的新型大棚，其特征在于:所述温湿度检测模块(38)包括温湿度检测器SHT10、电容Cl;其中SHTlO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，Cl 一端接3V电源，另一端接地，GND端口接地。5.根据权利要求3所述的实时控制的新型大棚，其特征在于: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Rl的一端，Rl的另一端接3V电源，R2 一端接在D与Rl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VO, C3 一端接地，另一端接R4，输出端VO与单片机模块(37)的P0.3相连。6.根据权利要求3所述的实时控制的新型大棚，其特征在于:所述液位检测模块I(42)包括开关KU 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OPl ;其中K4 一端接地，另一端接K2的一端，K2另一端接VCC，Kl 一端接地，另一端接K3的一端，K3另一端接放大器OPl的极，Cx 一端接在K4与K2的连线上，另一端接在Kl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Kl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OPl的“ + ”级，电容C 一端接在K3与OPl 极的连线上，另一端接在C6与OPl “ + ”级的连线上，Cf 一端与电容C相连，另一端与OPl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OPl输出端的连线上，OPl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。7.根据权利要求3所述的实时控制的新型大棚，其特征在于: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、RlO、Rl I，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 COMS开关SI 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RPl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(I)的端口上；滑动电阻RPl —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VSl —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Rll的一端连接，电阻Rll另一端接地；NPN型三极管V4的集电极与电阻RlO的一端连接，电阻RlO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RlO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Vl的基极连接在COMS开关SI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Vl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Vl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Rll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。8.根据权利要求3所述的实时控制的新型大棚，其特征在于: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 —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。
【专利摘要】本实用新型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。本实用新型成本低廉、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。
【IPC分类】A01G7/04, A01G9/24
【公开号】CN205017964
【申请号】CN201520549809
【发明人】张晶, 肖智斌, 范洪博, 容会, 崔毅, 李润鑫, 汤守国, 潘晟旻, 孙俊
【申请人】昆明理工大学
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2015年7月28日