一種用在日光溫室上的中間控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種中間控制系統(tǒng)，具體涉及一種用在日光溫室上的中間控制系統(tǒng)，其能自動(dòng)調(diào)溫、自動(dòng)灌溉、自動(dòng)補(bǔ)光和自動(dòng)補(bǔ)充co2濃度，屬于物理領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]青海高原種植果蔬的優(yōu)勢是：高原秋季低溫來臨早、植物休眠早，冬春日照時(shí)間長、晴天多，光能資源豐富，是其他地區(qū)根本不具備的最基本的一個(gè)優(yōu)勢，加之堿性土壤和煒度與北方果蔬產(chǎn)區(qū)山東壽光一致，使得大棚種植果蔬具有彭果快的特點(diǎn)，2014年西紅柿產(chǎn)量700噸，辣椒35噸。
[0003]但是，項(xiàng)目單位一直面臨的問題是：生產(chǎn)設(shè)施的控制難以精確化、自動(dòng)化，所以需要花費(fèi)大量的勞動(dòng)力用于生產(chǎn)管理，故成本高，經(jīng)濟(jì)效益低。
[0004]因此，日光溫室自動(dòng)化控制系統(tǒng)營運(yùn)而生。針對(duì)市場考察后發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的很多這類控制系統(tǒng)都是基于實(shí)驗(yàn)室的理論研究開發(fā)的，與實(shí)際日光溫室結(jié)構(gòu)和蔬菜生產(chǎn)還是具有一定的差距的，貼合性不高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種用在日光溫室上的中間控制系統(tǒng)，其能自動(dòng)調(diào)溫、自動(dòng)灌溉、自動(dòng)補(bǔ)光和自動(dòng)補(bǔ)充C02濃度，與實(shí)際日光溫室結(jié)構(gòu)和蔬菜生產(chǎn)具有很好的貼合性。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案：
[0007]—種用在日光溫室上的中間控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：
[0008]單片機(jī)，與前述單片機(jī)信號(hào)連接的DC-DC電源、數(shù)據(jù)采集單元、時(shí)鐘、顯示器、繼電器單元、傳感器單元和光轉(zhuǎn)設(shè)備，與前述顯示器信號(hào)連接的控制面板，以及與前述繼電器單元信號(hào)連接的電磁閥單元和電機(jī)，
[0009]前述數(shù)據(jù)采集單元包括：溫度采集器、濕度采集器、C02濃度采集器和光照強(qiáng)度采集器，前述采集器均安裝在日光溫室內(nèi)，用于采集日光溫室內(nèi)的環(huán)境數(shù)據(jù)并將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)上；
[0010]前述電磁閥單元包括三個(gè)電磁閥，前述電磁閥分別安裝于補(bǔ)光設(shè)備、補(bǔ)充C02的設(shè)備和灌溉設(shè)備上，用于控制光照強(qiáng)度、co2濃度和灌溉流量；
[0011]前述電機(jī)與繼電器信號(hào)連接，由繼電器控制輸出軸的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)，從而控制卷簾的打開和閉合；
[0012]前述繼電器單元包括5+m組繼電器，其中，兩組繼電器用來與電機(jī)連接，三組繼電器用來與三個(gè)電磁閥連接，m組繼電器用來作為擴(kuò)展接口，m彡1 ;
[0013]前述傳感器單元包括三組傳感器，前述三組傳感器分別安裝在日光溫室的頂端、風(fēng)口處和底端，用于判斷卷簾的位置。
[0014]前述的用在日光溫室上的中間控制系統(tǒng)，其特征在于，前述單片機(jī)采用的是低功耗高性能高速度的PIC18系列單片機(jī)。
[0015] 前述的用在日光溫室上的中間控制系統(tǒng)，其特征在于，前述顯示器采用的是液晶顯示器。
[0016] 前述的用在日光溫室上的中間控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括：紅外遙控單元，
[0017] 前述紅外遙控單元用于修改單片機(jī)的相關(guān)參數(shù)，其包括：紅外遙控發(fā)射器和紅外遙控接收器，前述紅外遙控接收器通過紅外信號(hào)輸入接口與單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
[0018] 前述的用在日光溫室上的中間控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括：無線遙控單元，
[0019] 前述無線遙控單元用于從日光溫室外面手動(dòng)控制卷簾的打開和閉合，其包括：無線遙控發(fā)射器和無線遙控接收器，前述無線遙控接收器通過無線遙控信號(hào)輸入接口與單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
[0020] 前述的用在日光溫室上的中間控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括：電機(jī)保護(hù)單元，
[0021] 前述電機(jī)保護(hù)單元與電機(jī)連接，用于對(duì)電機(jī)進(jìn)行過流過壓保護(hù)、缺相保護(hù)、失壓保護(hù)、電壓暫降保護(hù)。
[0022] 本實(shí)用新型的有益之處在于：
[0023](1)因?yàn)椴捎昧藛纹瑱C(jī)和數(shù)字化的數(shù)據(jù)采集器、位置傳感器，所以能夠自動(dòng)調(diào)溫、自動(dòng)灌溉、自動(dòng)補(bǔ)光和自動(dòng)補(bǔ)充C02濃度，實(shí)現(xiàn)了日光溫室的自動(dòng)化功能，從而保證了果蔬處于最佳成長環(huán)境，同時(shí)降低了人工成本；
[0024](2)經(jīng)驗(yàn)證，與實(shí)際日光溫室結(jié)構(gòu)和蔬菜生產(chǎn)具有很好的貼合性；
[0025](3)實(shí)用耐用，穩(wěn)定可靠，操作簡單易用。
【附圖說明】
[0026]圖1是本實(shí)用新型的中間控制系統(tǒng)的組成示意圖；
[0027]圖2是溫度數(shù)據(jù)對(duì)比圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 我們根據(jù)種植管理過程中的需要，基于單片機(jī)和數(shù)字化的數(shù)據(jù)采集器、位置傳感器，研發(fā)了本實(shí)用新型的中間控制系統(tǒng)，用于對(duì)日光溫室的環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測和自動(dòng)控制，例如：自動(dòng)調(diào)溫、自動(dòng)灌溉、自動(dòng)補(bǔ)光和自動(dòng)補(bǔ)充C02濃度等，使之更貼近農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和園區(qū)管理的需要，以此來節(jié)省園區(qū)管理中的人工成本和人工操作時(shí)溫度、澆水、施肥的滯后性，使果蔬種植產(chǎn)量更高、收益更好，果蔬種植更具科學(xué)性。
[0029]中間控制系統(tǒng)是總控室命令的直接接受者，同時(shí)負(fù)責(zé)將所有日光溫室內(nèi)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的上傳到總控室，并通過判斷日光溫室內(nèi)數(shù)據(jù)采集終端送來的數(shù)據(jù)控制相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)日光溫室內(nèi)作物生長環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整控制或補(bǔ)償。
[0030] 以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的中間控制系統(tǒng)作具體的介紹。
[0031 ] 首先，介紹本實(shí)用新型的中間控制系統(tǒng)的組成。
[0032]參照?qǐng)D1，本實(shí)用新型的中間控制系統(tǒng)包括：
[0033](一）單片機(jī)，
[0034](二）與單片機(jī)信號(hào)連接的DC-DC電源、數(shù)據(jù)采集單元、時(shí)鐘、顯示器、繼電器單元、傳感器單元、光轉(zhuǎn)設(shè)備、紅外遙控單元和無線遙控單元，
[0035](三）與顯示器信號(hào)連接的控制面板，
[0036](四）與繼電器單元信號(hào)連接的電磁閥單元和電機(jī)，
[0037](五）電機(jī)保護(hù)單元。
[0038]下面分別介紹各部件和單元。
[0039]1、單片機(jī)
[0040]單片機(jī)通過判斷日光溫室內(nèi)數(shù)據(jù)采集單元送來的數(shù)據(jù)控制相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)日光溫室內(nèi)作物生長環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整、控制或補(bǔ)償。
[0041]單片機(jī)優(yōu)選低功耗高性能高速度的PIC18系列單片機(jī)，例如：美國MIC0RCHIP公司生產(chǎn)的帶A/D轉(zhuǎn)換的8位單片機(jī)PIC18F46K22。
[0042]2、DC_DC 電源
[0043]DC-DC電源通過電源接口與單片機(jī)連接，用于給系統(tǒng)中的用電部件提供電能。
[0044]DC-DC 電源的輸入：AV 220V，輸出：DC 24V，頻率：50Hz。
[0045]3、數(shù)據(jù)采集單元
[0046]數(shù)據(jù)采集單元是整個(gè)系統(tǒng)的“觸角”，整個(gè)系統(tǒng)通過他們來感知外界環(huán)境，如：溫度、濕度、二氧化碳濃度、光照強(qiáng)度等。
[0047]數(shù)據(jù)采集單元包括：溫度采集器、濕度采集器、C02濃度采集器和光照強(qiáng)度采集器，這些采集器均安裝在日光溫室內(nèi)，用于采集日光溫室內(nèi)的環(huán)境數(shù)據(jù)。
[0048]采集器通過RS485接口與單片機(jī)連接，將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)上。
[0049]4、時(shí)鐘
[0050]時(shí)鐘通過同步串行接口與單片機(jī)連接，用于顯示當(dāng)前日期和時(shí)間。
[0051]5、顯示器
[0052]顯示器通過RS232接口與單片機(jī)連接，用于顯示溫度、濕度、C02濃度、光照強(qiáng)度、時(shí)間等各種參數(shù)，以及相關(guān)參數(shù)的設(shè)定值。
[0053]顯示器優(yōu)選采用液晶顯示器，例如：128X64點(diǎn)陣的漢字圖形型液晶顯示器。
[0054]6、控制面板
[0055]控制面板與顯示器信號(hào)連接，用于控制系統(tǒng)的狀態(tài)。
[0056]7、電磁閥單元
[0057]電磁閥單元包括三個(gè)電磁閥（還可以更多），該三個(gè)電磁閥與繼電器信號(hào)連接，并分別安裝在補(bǔ)光設(shè)備、補(bǔ)充C02的設(shè)備和灌溉設(shè)備上，用于控制光照強(qiáng)度、C02濃度和灌溉流量。
[0058]8、電機(jī)
[0059]電機(jī)與兩組繼電器信號(hào)連接，兩組繼電器分別控制電機(jī)輸出軸的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)，從而控制卷簾的打開和閉合。
[0060]電機(jī)的控制有手動(dòng)、自動(dòng)、遠(yuǎn)程三種模式可選。
[0061]手動(dòng)控制：通過按動(dòng)控制面板上的“上”按鈕（電機(jī)正轉(zhuǎn)，卷簾上升）、“下”按鈕(電機(jī)反轉(zhuǎn)，卷簾下降）和“停”按鈕（電機(jī)停止運(yùn)行）進(jìn)行控制。
[0062]自動(dòng)控制：電機(jī)根據(jù)定時(shí)時(shí)間和溫度值的大小來轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0063]遠(yuǎn)程控制：通過電腦遠(yuǎn)程控制電機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止。
[00