CN107544597A - 一种智能温室大棚控制***及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能温室大棚控制***及控制方法，***包括：温湿度采集模块、单片机、继电器控制模块、加热模块、制冷模块、通风模块以及喷水模块；温湿度采集模块用于采集大棚温度和湿度并传送至单片机进行处理，单片机用于将大棚温度和湿度分别与预设温度范围和湿度范围进行对比并输出控制信号，继电器控制模块根据单片机输出的控制信号对加热模块、制冷模块、通风模块以及喷水模块的开关状态进行控制。本***及方法可以根据预先设定的大棚内农作物最适宜的温湿度生长条件，自动控制温室大棚内的加热模块、制冷模块、喷水模块和通风模块，进而对农作物的生长环境进行合适的调节。

Description

一种智能温室大棚控制***及控制方法

技术领域

本发明涉及农业自动化领域，具体涉及一种智能温室大棚控制***及控制方法。

背景技术

随着温室大棚技术的不断改善和提高，温室大棚的应用越来越广泛，温室大棚温湿度监测控制***的研究也日益成为一个重要的课题。温湿度是衡量温室大棚的重要指标，直接影响到作物的生长和产量。传统的温室大棚技术是用温度与湿度表、毛发湿度表、双金属式测量计和湿度试纸等测试器材，通过人工进行检测，对不符合温度和湿度要求的库房进行通风、去湿和降温等工作。这种人工测试方法费时费力、效率低，且测试的温度及湿度误差大，随机性大。因此我们需要一种造价低廉、使用方便且测量准确的温湿度测量仪。

发明内容

本发明实施例提供一种智能温室大棚控制***及控制方法，可以根据预先设定的大棚内农作物最适宜的温湿度生长条件，自动控制温室大棚内的加热、喷水***、通风***等对农作物的生长环境进行合适的调节。

本发明提供一种智能温室大棚控制***，包括：

温湿度采集模块、单片机、继电器控制模块、加热模块、制冷模块、通风模块以及喷水模块，所述单片机的输入端与所述温湿度采集模块相连接，单片机的输出端与所述继电器控制模块的输入端相连接，所述继电器控制模块的输出端分别与加热模块、制冷模块、通风模块以及喷水模块相连接；

温湿度采集模块用于采集大棚温度和湿度并传送至单片机进行处理，单片机用于将大棚温度和湿度分别与预设温度范围和湿度范围进行对比，并输出控制信号，继电器控制模块根据单片机输出的控制信号对加热模块、制冷模块、通风模块以及喷水模块的开关状态进行控制。

在本发明的智能温室大棚控制***中，所述***还包括与所述单片机相连接的人机交互模块，所述人机交互模块由LCD显示屏和按键模块组成。

在本发明的智能温室大棚控制***中，所述按键模块设有复位按键、增加按键、减少按键以及换行按键。

在本发明的智能温室大棚控制***中，所述***还包括与所述单片机相连接的报警模块，所述报警模块由蜂鸣器和LED灯组成。

在本发明的智能温室大棚控制***中，所述***还包括与所述单片机相连接的通信模块，所述通信模块与上位机进行数据传输。

在本发明的智能温室大棚控制***中，所述***还包括为***供电的电源模块。

本发明还提供一种智能温室大棚控制方法，包括如下步骤：

步骤1：检测大棚内的温度和湿度，如果温度不在预设温度范围内，则执行步骤2，如果湿度不在预设湿度范围内，则执行步骤3；

步骤2：如果温度低于预设温度范围的下限值，输出加热控制信号，开启加热模块；如果温度高于预设温度范围的上限值，输出制冷控制信号，开启制冷模块；返回步骤1；

步骤3：如果湿度低于预设湿度范围的下限值，输出喷水控制信号，开启喷水模块；如果湿度高于预设湿度范围的上限值，输出通风控制信号，开启通风模块，返回步骤1。

本发明的一种智能温室大棚控制***及控制方法，可以根据植物生长条件自动控制温室大棚内的加热、喷水***、通风***等对农作物的生长环境进行合适的调节。***具有结构简单、制造成本低、操作性强的特点。

附图说明

图1是本发明的一种智能温室大棚控制***的结构框图；

图2是本发明的一种智能温室大棚控制方法的流程图。

具体实施方式

如图1所示为本发明的一种智能温室大棚控制***的结构框图，包括：温湿度采集模块1、单片机2、继电器控制模块3、加热模块4、制冷模块5、通风模块6以及喷水模块7。其中，单片机2的输入端与温湿度采集模块1相连接，单片机2的输出端与继电器控制模块3的输入端相连接，继电器控制模块3的输出端分别与加热模块4、制冷模块5、通风模块6以及喷水模块7相连接。本***温湿度采集模块1采用DHT11型温湿度传感器，温湿度传感器安装在大棚中距离地面1.2m处的位置，用于采集大棚内的温湿度数据。单片机2采用STC89C52型号的单片机，STC89C52型号的单片机是经典型单片机，制造成本低，运行稳定具有一定的抗干扰能力。温湿度采集模块1将采集的大棚温度和湿度并传送至单片机进行处理；单片机2将大棚温度和湿度分别与预设温度范围和湿度范围进行对比，并输出控制信号；继电器控制模块3根据单片机2输出的控制信号对加热模块4、制冷模块5、通风模块6以及喷水模块7的开关状态进行控制。

本发明控制***还包括与单片机2相连接的人机交互模块8，所述人机交互模块8由LCD显示屏81和按键模块82组成。LCD显示屏81用于实时显示大棚内的温度和湿度。按键模块82设有复位按键、增加按键、减少按键以及换行按键。增加按键和减少按键用于调节预先设定的温湿度参数，复位按键用于对已设置的温湿度范围进行复位调节。

本***还包括与单片机2相连接的报警模块9，所述报警模块9由蜂鸣器91和LED灯组92成。分别用于当大棚内温度和\或湿度超出预设范围时进行蜂鸣报警和灯光报警。***还包括与单片机2相连接的通信模块10，通信模块10用于与上位机进行数据传输。还包括为***供电的电源模块。电源模块由220V转9V变压器变压后经过桥推整流输入到LM7805后转为5V电源给整个控制板供电。

本***的工作原理如下：

用户可以通过上位机预先设定大棚内作物最适宜生长的温度湿度条件，也可以通过按键模块82设定温度湿度条件。当温度和湿度条件设定好后，设置在大棚内的温湿度采集模块1采集温度和湿度数据并发送至单片机2进行处理，数据经处理后显示在人机交互模块8的LCD显示屏81上。单片机2接收到温度和湿度数据后会与预先设定的最佳条件进行比对，如果数据超出预先设定的最佳条件时，蜂鸣器91会发出警报，同时LED灯92闪烁，实现声光报警。当温度超过阈值时，单片机2控制继电器控制模块3启动制冷模块5进行制冷，直到大棚内温度恢复正常值。当温度低于阈值时。单片机2控制继电器控制模块3启动加热模块4进行加热，提高大棚内温度使其恢复正常温度。当湿度超过阈值时，单片机2控制继电器控制模块3打开通风模块6，对大棚进行降湿；当湿度低于阈值时，单片机2控制继电器控制模块3打开大棚喷水模块7，提高大棚湿度。

基于上述工作原理本发明还提供出一种智能温室大棚控制方法，如图2所示为控制方法的流程图，该控制方法包括如下步骤：

步骤1：检测大棚内的温度和湿度，如果温度不在预设温度范围内，则执行步骤2，如果湿度不在预设湿度范围内，则执行步骤3；

步骤2：如果温度低于预设温度范围的下限值，输出加热控制信号，开启加热模块；如果温度高于预设温度范围的上限值，输出制冷控制信号，开启制冷模块；返回步骤1；

步骤3：如果湿度低于预设湿度范围的下限值，输出喷水控制信号，开启喷水模块；如果湿度高于预设湿度范围的上限值，输出通风控制信号，开启通风模块，返回步骤1。

本控制***和控制方法可以根据预先设定的大棚内农作物最适宜的温湿度生长条件，自动控制温室大棚内的加热模块、制冷模块、喷水模块和通风模块，进而对农作物的生长环境进行合适的调节。具有结构简单、制造成本低、操作性强的特点。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明的思想，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种智能温室大棚控制***，其特征在于，包括：

温湿度采集模块、单片机、继电器控制模块、加热模块、制冷模块、通风模块以及喷水模块，所述单片机的输入端与所述温湿度采集模块相连接，单片机的输出端与所述继电器控制模块的输入端相连接，所述继电器控制模块的输出端分别与加热模块、制冷模块、通风模块以及喷水模块相连接；

温湿度采集模块用于采集大棚温度和湿度并传送至单片机进行处理，单片机用于将大棚温度和湿度分别与预设温度范围和湿度范围进行对比，并输出控制信号，继电器控制模块根据单片机输出的控制信号对加热模块、制冷模块、通风模块以及喷水模块的开关状态进行控制。

2.如权利要求1所述的智能温室大棚控制***，其特征在于，所述***还包括与所述单片机相连接的人机交互模块，所述人机交互模块由LCD显示屏和按键模块组成。

3.如权利要求2所述的智能温室大棚控制***，其特征在于，所述按键模块设有复位按键、增加按键、减少按键以及换行按键。

4.如权利要求1所述的智能温室大棚控制***，其特征在于，所述***还包括与所述单片机相连接的报警模块，所述报警模块由蜂鸣器和LED灯组成。

5.如权利要求1所述的智能温室大棚控制***，其特征在于，所述***还包括与所述单片机相连接的通信模块，所述通信模块与上位机进行数据传输。

6.如权利要求1所述的智能温室大棚控制***，其特征在于，所述***还包括为***供电的电源模块。

7.一种智能温室大棚控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：检测大棚内的温度和湿度，如果温度不在预设温度范围内，则执行步骤2，如果湿度不在预设湿度范围内，则执行步骤3；

步骤2：如果温度低于预设温度范围的下限值，输出加热控制信号，开启加热模块；如果温度高于预设温度范围的上限值，输出制冷控制信号，开启制冷模块；返回步骤1；

步骤3：如果湿度低于预设湿度范围的下限值，输出喷水控制信号，开启喷水模块；如果湿度高于预设湿度范围的上限值，输出通风控制信号，开启通风模块，返回步骤1。