CN204634548U - 一种蔬菜培养箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种蔬菜培养箱，包括箱体，还包括设置在箱体上的电源模块、半导体制冷模块、PCT加热模块、超声波加湿模块、用于散热散湿的风扇模块、中央处理器、继电器控制模块、存储模块、检测模块、显示模块、按键设置模块；其中，所述半导体制冷模块、PCT加热模块、超声波加湿模块、风扇模块分别与继电器控制模块连接，继电器控制模块、存储模块、检测模块、显示模块、按键设置模块分别与中央处理器连接。本实用新型采用完全自动化控制，不需花费较多时间即可培养出新鲜蔬菜，适用于家庭培养，占地面积小，培养方便。

Description

一种蔬菜培养箱

技术领域

本实用新型涉及培养箱技术领域，特别是一种蔬菜培养箱。

背景技术

随着生活水平的提高，人们对健康饮食越来越重视，城市人们希望吃到新鲜可口的蔬菜，由于运输条件的限制，只有少部分人可以实现。比如蘑菇，蘑菇为百味之鲜，是世界上人工栽培最广泛产量最多，消费量最大的食用菌。蘑菇菌丝生长范围是4-32度，最适宜温度为20-25度，子实体生长范围为5-25度，最适宜温度为14-26度，避免光直射。目前蘑菇的生长都是在大空间培养，占地面积较大，不适于在普通家里培养，需要人工来管理蘑菇的生长，花费较多的时间，目前没有适合的专业设备。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种蔬菜培养箱，本实用新型采用完全自动化控制，不需花费较多时间即可培养出新鲜蔬菜，适用于家庭培养，占地面积小，培养方便。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案

根据本实用新型提出的一种蔬菜培养箱，包括箱体，还包括设置在箱体上的电源模块、半导体制冷模块、PCT加热模块、超声波加湿模块、用于散热散湿的风扇模块、中央处理器、继电器控制模块、存储模块、检测模块、显示模块、按键设置模块；其中，

所述半导体制冷模块、PCT加热模块、超声波加湿模块、风扇模块分别与继电器控制模块连接，继电器控制模块、存储模块、检测模块、显示模块、按键设置模块分别与中央处理器连接，半导体制冷模块、PCT加热模块、超声波加湿模块、风扇模块、继电器控制模块、中央处理器、存储模块、检测模块、显示模块、按键设置模块分别与电源模块连接。

作为本实用新型所述的一种蔬菜培养箱进一步优化的方案，所述中央处理器为atmega32单片机。

作为本实用新型所述的一种蔬菜培养箱进一步优化的方案，所述存储模块为AT24CL1024存储器。

作为本实用新型所述的一种蔬菜培养箱进一步优化的方案，所述检测模块为温湿度传感器。

作为本实用新型所述的一种蔬菜培养箱进一步优化的方案，所述温湿度传感器为SHT15温湿度传感器。

本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

（1）本实用新型提出的蔬菜培养箱，采用完全自动化控制，省略了人工管理麻烦，为上班族节省时间，还能提供新鲜蔬菜，适用于所有家庭；

（2）本蔬菜培养箱体积小，占地面积小，培养方便且成本低。

附图说明

图1是本***框图。

图2是电源模块的电路图。

图3是存储模块的电路图。

图4是继电器控制模块的电路图。

图5 是数码管显示电路图。

图6是按键设置模块的电路图。

图7是检测模块的电路图。

图8是单片机模块的电路图。

图9是蔬菜培养箱的结构示意图。

图中的附图标记解释为：1为箱子顶盖，2为半导体制冷模块，3为PTC加热模块，4为外壳箱体，5为温湿度传感器，6为超声波加湿模块，7为风扇模块，8为继电器控制模块。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明：

如图1所示是本***框图，一种蔬菜培养箱，包括箱体，还包括设置在箱体上的电源模块、半导体制冷模块、PCT加热模块、超声波加湿模块、用于散热散湿的风扇模块、中央处理器、继电器控制模块、存储模块、检测模块、显示模块、按键设置模块；其中，

所述半导体制冷模块、PCT加热模块、超声波加湿模块、风扇模块分别与继电器控制模块连接，继电器控制模块、存储模块、检测模块、显示模块、按键设置模块分别与中央处理器连接，半导体制冷模块、PCT加热模块、超声波加湿模块、风扇模块、继电器控制模块、中央处理器、存储模块、检测模块、显示模块、按键设置模块分别与电源模块连接。

所述中央处理器为atmega32单片机，所述存储模块为AT24CL1024存储器，所述检测模块为温湿度传感器，所述温湿度传感器为SHT15温湿度传感器。

本实用新型中为方便采用安全电压12V直流电供电，使用atmega32单片机做中央处理器，使用温湿度集成传感器测量箱体内环境数据，显示模块采用数码管，使用数码管显示实时温度、湿度，采用按键设置模块设置温度湿度，采用PTC加热方式和半导体制冷控制生长环境温度，超声波加湿增加箱体内环境湿度。体积小控制方便，利用超声波加湿。设定好以后具有自动控制调节功能。

图2是电源模块的电路图，DC12V经过二极管D44单向保护，瞬态二极管D51保护，C11、C13滤波，输入到稳压芯片U3，极性电容C16、电感L1组成输出滤波电路，R7、D50组成电源指示电路。该电源具有短路保护、过流保护等功能。采用开关稳压集成电路LM2596-5.0输出电流大，直接产生5V电压，过流保护采用了瞬态电压抑制器P6KE33A，当P6KE33A的两极受到反向瞬态高能量冲击时，它能迅速的将其两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极间的电压迅速拉低，有效地保护后续电子线路中的精密元器件。

图3是存储模块的电路图，本***采用EEPROM总线连接存储器和单片机之间，存储器采用AT24CL1024，该芯片是2线串行EEPROM，可双向数据传输，有1048576可电擦出存储器131072字节只读存储器，能保留数据40年。

图4是继电器控制模块的电路图，继电器控制模块主要功能是通过继电器的吸合控制电磁阀，通过继电器吸合给半导体制冷模块、PTC加热模块、超声波加湿模块、风扇模块供电。由于单片机IO口的驱动能力有限，使用了一款电流放大芯片ULN2803，能有效增加驱动能力从而控制继电器的吸合，防止干扰。

如图5 是数码管显示电路图显示模块采用数码管显示模块，本实用新型中采用共阴极数码管做显示，数码管显示每个IO口需要输出5ma电流，本实用新型中添加了74HC573锁存器，其输入电流大，电路接口简单。该锁存器/OE为使能端，当其为高电平时，输出Q为高阻态；当/OE为低时：若LE为高，输出数据状态Q端紧随输入数据输入D端数据状态变化，当LE为低电平时，输出Q端数据将保持住LE端变化为低电平之前的输出Q端的数据状态。P1为10K欧姆排阻，起上拉、限流作用。图中标示的6个LED数码管的a、b、c、d、e、f、g、h脚均与74HC573中标出的a、b、c、d、e、f、g、h脚分别对应连接，6个LED的WE1、WE2、WE3、WE4、WE5、WE6分别与另一个74HC573标出的WE1、WE2、WE3、WE4、WE5、WE6分别连接。

图6是按键设置模块的电路图，本实用新型中考虑到控制板体积因素，使用小弹性按键进行设置温湿度控制范围，占用体积小，按下后自动弹起。SW1为选择开关，选在面板上用符号■表示，SW2 为数字加一开关，用符号▲表示，每按下一次数字加1，SW3为数字减一开关，用符号▼表示，每按下一次数字减1，SW4为保存按键，面板显示为◆。

图7是检测模块的电路图。本实用新型中的温湿度测量使用SHT15传感器，是一款高度集成的温湿度传感器芯片，提供全标定的数字输出，采用CNOSens技术，保证产品具有极高的可靠性和卓越的长期稳定性，使用寿命长。传感器包括一个电容性聚合体测湿敏感元件、一个用能隙材料制成的测温元件。并在同一芯片上14位的A\D转换器以及串行接口电路实现无缝连接。由于将传感器与电路部分结合在一起，因此，该传感器具有比其它类型的湿度传感器优越得多的性能。首先是传感器信号强度的增加增强了传感器的抗干扰性能，保证了传感器的长期稳定性，而A/D转换的同时完成，则降低了传感器对干扰噪声的敏感程度。其次在传感器芯片内OTP内存装载的校准数据保证了每一只湿度传感器都具有相同的功能，即具有100％的互换性。最后，传感器可直接通过I2C总线与任何类型的微处理器、微控制器***连接，从而减少了接口电路的硬件成本，简化了接口方式。该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰、能力强、极高的性价比等优点。SHT15传感器量程范围湿度0—100%，稳定范围为-40°---123.8度。理论上湿度分别率0.03%，温度0.01°。实际上由于其他原因湿度分辨率为2.0%RH，温度为+/-0.3°，满足本实用新型的要求。SHT15有四个脚，1脚为地，2脚为数据脚，3脚为时钟信号脚，4脚为电源。

图8是单片机模块的电路图，单片机模块作为整个***的处理核心，检测按键开关设置环境数据并存储，通过控制数码管显示，从传感器接收数据并做处理，通过控制继电器改变外界环境。采用了工业级Atmega32单片机，是高性能、低功耗的8位AVR微处理器，内部有32KB Flash，2K SRAM，8路10位A/D转换，4通道PWM，32个可编程I/O口，有正常、空闲、掉电三种模式。其中JTAG1为程序下载口，完成程序的烧写；装有外部看门狗复位电路，PD0和PD1为串行通信接口，本设计中预留出；PD4—PD7连接按键设置模块，用于设置控制目标参数；PA口用于控制8路继电器；PB口接74hc573锁存器，用于控制数码管段位显示，PC0、PC1用于控制数码管位选显示。

本***开机后首先进行初始化操作，***初始化后上层数码管显示当前湿度，下层数码管显示当前温度，判断设置键有没有按下，若设置键按下则进入设置程序，若没有按下则进入环境控制程序。

设置程序：当设置按键按下后数码管闪动。SW1为选择开关，选在面板上用符号■表示。当按下SW1时，数码管显示SET字符进入设置模式；再次按下SW1时上排数码管首先显示为H_R，意为设置湿度最高值，下排数码管显示数字并闪动；第3次按下SW1后显示D_R，意为湿度最低值，下排数码管显示数字并闪动；第4次按下SW1，上排数码管显示H_T，意为温度最高值，下排数码管出现温度设置数字并闪动；第5次按下SW1，上排数码管显示D_T，意为温度最低值，下排数码管出现温度设置数字并闪动；第6次按下SW1，数码管显示和第一次按下时相同，轮番显示；按下SW4，面板显示为◆，保存设置数据，显示S_T两秒钟然后显示实时温度。若SW1按下后无动作，则30秒后显示当前温湿度。当数字闪动时按SW2 、SW3改变设置数字大小，SW2按下数字加一，SW3按下数字减一；设置完成后两秒钟数码管显示当前温湿度值。然后进入环境控制程序。

环境控制程序：首先判断环境湿度是否在设置湿度范围内，高于设置范围则打开风扇通风，低于设置湿度范围则打开超声波加湿器加湿；若是在湿度范围内怎进入温度判断程序，若是温度高于设置温度上限，打开半导体制冷降温，若是低于设置温度下限则打开PTC加热，进行升温。若是温度，湿度都在范围内，循环检测。

如图9是蔬菜培养箱的结构示意图，本实用新型中采用透明PC玻璃做外壳箱体，在一侧壁上开孔，安装半导体制冷模块、PTC加热器模块，用于散热散湿的风扇模块，超声波加湿模块放在箱子内部，温湿度传感器放在箱子侧壁上，控制器通过数据线和以上各器件相连。如图9所示，图中的1为箱子顶盖，2为半导体制冷模块，3为PTC加热模块，4为外壳箱体，5为温湿度传感器，6为超声波加湿模块，7为风扇模块，8为继电器控制模块。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本实用新型的实质精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种蔬菜培养箱，包括箱体，其特征在于，还包括设置在箱体上的电源模块、半导体制冷模块、PCT加热模块、超声波加湿模块、用于散热散湿的风扇模块、中央处理器、继电器控制模块、存储模块、检测模块、显示模块、按键设置模块；其中，

所述半导体制冷模块、PCT加热模块、超声波加湿模块、风扇模块分别与继电器控制模块连接，继电器控制模块、存储模块、检测模块、显示模块、按键设置模块分别与中央处理器连接，半导体制冷模块、PCT加热模块、超声波加湿模块、风扇模块、继电器控制模块、中央处理器、存储模块、检测模块、显示模块、按键设置模块分别与电源模块连接。

2.根据权利要求1所述的一种蔬菜培养箱，其特征在于，所述中央处理器为atmega32单片机。

3.根据权利要求1所述的一种蔬菜培养箱，其特征在于，所述存储模块为AT24CL1024存储器。

4.根据权利要求1所述的一种蔬菜培养箱，其特征在于，所述检测模块为温湿度传感器。

5.根据权利要求4所述的一种蔬菜培养箱，其特征在于，所述温湿度传感器为SHT15温湿度传感器。