CN206039339U - 基于物联网的智能大棚控制*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于物联网的智能大棚控制***，包括太阳能供电模块、信息采集模块、微处理器、上位机和环境调控模块，太阳能供电模块为信息采集模块、微处理器、上位机、环境调控模块提供电能，信息采集模块与微处理器连接，微处理器通过通讯模块与上位机连接，环境调控模块与微处理器连接，环境调控模块包括灌溉施肥模块、加湿器、辅助色灯和二氧化碳发生器。本实用新型采用太阳能供电，节约能源，且能够根据不同的生长需要自动控制大棚内的空气温湿度、土壤湿度、光照强度、二氧化碳浓度等环境参数；且通过灌溉施肥模块实现自动滴灌和自动施肥，节约水源的同时，可以控制施肥料的多少，简单方便，节约成本。

Description

基于物联网的智能大棚控制***

技术领域

本实用新型主要涉及智能温室大棚技术领域，具体是一种基于物联网的智能大棚控制***。

背景技术

温室大棚就是建立一个模拟适合生物生长的气候条件，创造一个人工气象环境，来消除温度对生物生长的约束。而且，温室大棚能克服环境对生物生长的限制，能使不同的农作物在不适合生长的季节产出，使季节对农作物的生长不再产生过度影响，部分或完全摆脱了农作物对自然条件的依赖。随着现在越来越多温室大棚的兴起，大棚的智能控制越来越引起人们的注意。但是现有的大棚智能控制***一般耗能比较大，致使成本较高，且现有的大棚智能控制***一般不能直接控制大棚内的作物生长环境，尤其是对大棚内的土壤的养分控制程度低。

实用新型内容

为了解决现有技术中的不足，本实用新型提供一种基于物联网的智能大棚控制***，采用太阳能供电，节约能源，减少成本，且本***能够根据不同的生长需要来自动控制温室内的空气温湿度、土壤湿度、光照强度、二氧化碳浓度等环境参数，并以直观的数据显示给用户，且通过灌溉施肥模块实现自动滴灌和自动施肥，节约水源的同时，可以控制施肥料的多少，简单方便，节约成本。

本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

基于物联网的智能大棚控制***，包括太阳能供电模块、信息采集模块、微处理器、上位机和环境调控模块，所述太阳能供电模块为信息采集模块、微处理器、上位机、环境调控模块提供电能，所述信息采集模块与微处理器连接，所述信息采集模块包括土壤养分速测仪、土壤PH值传感器、土壤温湿度传感器、空气温湿度传感器、二氧化碳传感器和光照强度传感器，所述微处理器通过通讯模块与上位机连接，所述环境调控模块与微处理器连接，所述环境调控模块包括灌溉施肥模块、加湿器、辅助色灯和二氧化碳发生器，所述灌溉施肥模块包括滴灌管道，所述滴灌管道上设有进水管，所述进水管上设置水泵，所述水泵与微处理器连接，所述滴灌管道的两端均设置固定座，两个所述的固定座之间设置与滴灌管道平行的第一丝杠，所述第一丝杠与固定座转动连接，其中一个所述的固定座上设置第一电机，所述第一电机与第一丝杠传动连接，所述第一丝杠上设置与之相适应的第一丝母，所述第一丝母与滴灌管道滑动连接，所述第一丝母上设置肥料桶，所述肥料桶的顶部设有进料口，所述肥料桶的底部设出料口，所述出料口处设置闭合出料口的料门，所述肥料桶的外部设置固定板，所述料门与固定板滑动连接，所述料门的边缘设置第二丝杠，所述第二丝杠上设置第二丝母，所述第二丝母与固定板转动连接，所述固定板上设置第二电机，所述第二电机与第二丝母传动连接，所述第一电机、第二电机与微处理器连接。

所述固定板上设有第一安装座，所述第一安装座上设有与料门相适应的滑槽，通过料门与滑槽的滑动连接实现料门与固定板的滑动连接。

所述固定板上设有第二安装座，所述第二丝母与第二安装座转动连接。

所述第二电机的输出轴上设置主动轮，所述第二丝母上套设有与主动轮啮合的从动轮。

所述微处理器为STCCRC单片机。

基于物联网的智能大棚控制***，还包括固定壳体，所述固定壳体的底部设有固定支脚，所述固定支脚***土壤中，所述微处理器、土壤PH值传感器、土壤温湿度传感器、空气温湿度传感器和二氧化碳传感器均集成设置于固定壳体内部，土壤PH值传感器的探针、土壤温湿度传感器的探针均伸出固定壳体外部并***土壤中，空气温湿度传感器的探头、二氧化碳传感器的探头均伸出固定壳体外部并暴露于空气中，所述土壤养分速测仪、加湿器和二氧化碳发生器均设置于固定壳体的顶部，所述固定壳体的顶部设有支撑杆，所述光照强度传感器安装于支撑杆的顶部，所述辅助色灯安装于支撑杆上。

对比现有技术，本实用新型有益效果在于：

1、本实用新型采用太阳能供电，节约能源，减少成本，且本***能够根据不同的生长需要自动控制温室内的空气温湿度、土壤湿度、光照强度、二氧化碳浓度等环境参数，并以直观的数据显示给用户，且通过灌溉施肥模块实现自动滴灌和自动施肥，节约水源的同时，可以控制施肥料的多少，简单方便，节约成本。

2、固定壳体起到保护微处理器、土壤PH值传感器、土壤温湿度传感器、空气温湿度传感器和二氧化碳传感器的作用，且光照强度传感器安装于支撑杆的顶部不会影响光照的采集。

附图说明

附图1是本实用新型的结构示意图。

附图2是灌溉施肥模块的结构示意图之一。

附图3是灌溉施肥模块的结构示意图之二。

附图4是肥料桶的结构示意图。

附图5是固定壳体的结构示意图。

附图中所示标号：1、太阳能供电模块；2、信息采集模块；21、土壤养分速测仪；22、土壤PH值传感器；23、土壤温湿度传感器；24、空气温湿度传感器；25、二氧化碳传感器；26、光照强度传感器；3、微处理器；4、上位机；5、环境调控模块；51、灌溉施肥模块；52、加湿器；53、辅助色灯；54、二氧化碳发生器；55、滴灌管道；56、进水管；57、水泵；58、固定座；59、第一丝杠；6、通讯模块；60、第一电机；61、第一丝母；62、肥料桶；63、进料口；64、出料口；65、料门；66、固定板；67、第二丝杠68、第二丝母；69、第二电机；71、第一安装座；72、第二安装座；73、主动轮；74、从动轮；8、固定壳体；81、固定支脚；82、支撑杆。

具体实施方式

结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

基于物联网的智能大棚控制***，包括太阳能供电模块1、信息采集模块2、微处理器3、上位机4和环境调控模块5，所述太阳能供电模块1为信息采集模块2、微处理器3、上位机4、环境调控模块5提供电能，所述信息采集模块2与微处理器3连接，所述信息采集模块2包括土壤养分速测仪21、土壤PH值传感器22、土壤温湿度传感器23、空气温湿度传感器24、二氧化碳传感器25和光照强度传感器26，所述微处理器3通过通讯模块6与上位机4连接，所述环境调控模块5与微处理器3连接，所述环境调控模块5包括灌溉施肥模块51、加湿器52、辅助色灯53和二氧化碳发生器54，所述灌溉施肥模块51包括滴灌管道55，所述滴灌管道55上设有进水管56，所述进水管56上设置水泵57，所述水泵57与微处理器3连接。所述滴灌管道55的两端均设置固定座58，固定座58安装在土壤中，用于固定滴灌管道55。两个所述的固定座58之间设置与滴灌管道55平行的第一丝杠59，所述第一丝杠59与固定座58转动连接，其中一个所述的固定座58上设置第一电机60，所述第一电机60与第一丝杠59传动连接，所述第一丝杠59上设置与之相适应的第一丝母61，所述第一丝母61与滴灌管道55滑动连接，可以在第一丝母61上设有凹槽，在滴灌管道55上设置与凹槽相配合的凸棱，通过凹槽与凸棱的配合实现第一丝母61与滴灌管道55滑动连接。通过第一电机60控制第一丝杠59转动，同时又由于第一丝母61与滴灌管道55滑动连接，从而使得第一丝母61在第一丝杠59上滑动。所述第一丝母61上设置肥料桶62，所述肥料桶62的顶部设有进料口63，所述肥料桶62的底部设出料口64，所述出料口64处设置闭合出料口的料门65。所述肥料桶62的外部设置固定板66，所述料门65与固定板66滑动连接，所述料门65的边缘设置第二丝杠67，所述第二丝杠67上设置第二丝母68，所述第二丝母68与固定板66转动连接，所述固定板66上设置第二电机69，所述第二电机69与第二丝母68传动连接，通过第二电机69带动第二丝母68转动，使得第二丝杠67移动，从而实现料门65的滑移，实现出料口64的闭合或者打开，且可以通过第二丝杠67移动的位移不同使得料门65闭合出料口64的大小不同，从而可以控制施肥的多少。所述第一电机60、第二电机69与微处理器3连接，通过微处理器3控制第一电机60、第二电机69的运行。

本实用新型的原理为：太阳能供电模块1为土壤养分速测仪21、土壤PH值传感器22、土壤温湿度传感器23、空气温湿度传感器24、二氧化碳传感器25、光照强度传感器26、微处理器3、上位机4、加湿器52、辅助色灯53、二氧化碳发生器54、水泵57、第一电机60、第二电机69提供电能，微处理器3根据土壤养分速测仪21的土壤养分信息，手动或自动控制第一电机60的运行，从而控制肥料桶沿滴灌管移动，手动或自动控制第二电机69的运行，控制料门65的滑移，实现出料口64的闭合或者打开，从而控制施肥的进行，然后可以通过微处理器3控制水泵57进行滴灌的进行，使肥料溶解，便于肥料及时提供养料；微处理器3还可以根据土壤温湿度传感器23的土壤湿度信息，控制灌溉施肥模块51对大棚土壤进行灌溉；微处理器3根据空气温湿度传感器24的空气温湿度情况，控制加湿器52工作，对空气进行加湿处理；微处理器3根据二氧化碳传感器25的二氧化碳浓度信息，控制二氧化碳发生器54的工作，调控大棚内的二氧化碳浓度；微处理器3根据光照强度传感器26的光照强度信息控制辅助色灯53的开关，调控大棚内的光照强度；微处理器3还可以将土壤养分、土壤PH值、土壤温湿度、空气温湿度、二氧化碳浓度、光照强度信息传输至上位机4，然后工作人员根据这些信息手动控制加湿器52、二氧化碳发生器54、辅助色灯53、二氧化碳发生器54、水泵57、第一电机60、第二电机69的开关，对温室环境进行手动控制或者对土壤进行手动施肥、灌溉，以调控大棚内的环境信息和土壤信息。

进一步的，所述固定板66上设有第一安装座71，所述第一安装座71上设有与料门65相适应的滑槽，通过料门65与滑槽的滑动连接实现料门65与固定板66的滑动连接，所述固定板66上设有第二安装座72，所述第二丝母68与第二安装座72转动连接，简单方便。

进一步的，所述第二电机69的输出轴上设置主动轮73，所述第二丝母68上套设有与主动轮73啮合的从动轮74，通过第二电机69带动主动轮73转动，主动轮73转动带动从动轮74转动，从动轮74转动使得第二丝母68转动，从而使得第二丝杠67移动，实现料门65的滑移，简单方便。

进一步的，所述微处理器3为STC89C51RC单片机，能耗小，功能稳定。

进一步的，还包括固定壳体8，所述固定壳体8的底部设有固定支脚81，所述固定支脚81***土壤中，便于固定壳体8的固定。所述微处理器3、土壤PH值传感器22、土壤温湿度传感器23、空气温湿度传感器24和二氧化碳传感器25均集成设置于固定壳体8内部，土壤PH值传感器22的探针、土壤温湿度传感器23的探针均伸出固定壳体8外部并***土壤中，空气温湿度传感器24的探头、二氧化碳传感器25的探头均伸出固定壳体8外部并暴露于空气中，所述土壤养分速测仪21、加湿器52和二氧化碳发生器54均设置于固定壳体8的顶部，所述固定壳体8的顶部设有支撑杆82，所述光照强度传感器26安装于支撑杆82的顶部，所述辅助色灯53安装于支撑杆82上。固定壳体8起到保护微处理器3、土壤PH值传感器22、土壤温湿度传感器23、空气温湿度传感器24和二氧化碳传感器25的作用，且光照强度传感器26安装于支撑杆82的顶部不会影响光照的采集。

实施例

基于物联网的智能大棚控制***，包括太阳能供电模块1、信息采集模块2、微处理器3、上位机4和环境调控模块5，所述太阳能供电模块1为信息采集模块2、微处理器3、上位机4、环境调控模块5提供电能，所述微处理器3为STC89C51RC单片机。所述信息采集模块2与微处理器3连接，所述信息采集模块2包括土壤养分速测仪21、土壤PH值传感器22、土壤温湿度传感器23、空气温湿度传感器24、二氧化碳传感器25和光照强度传感器26，所述微处理器3通过通讯模块6与上位机4连接，所述环境调控模块5与微处理器3连接。所述环境调控模块5包括灌溉施肥模块51、加湿器52、辅助色灯53和二氧化碳发生器54，所述灌溉施肥模块51包括滴灌管道55，所述滴灌管道55上设有进水管56，所述进水管56上设置水泵57，所述水泵57与微处理器3连接。所述滴灌管道55的两端均设置固定座58，两个所述的固定座58之间设置与滴灌管道55平行的第一丝杠59，所述第一丝杠59与固定座58转动连接，其中一个所述的固定座58上设置第一电机60，所述第一电机60与第一丝杠59传动连接，所述第一丝杠59上设置与之相适应的第一丝母61，所述第一丝母61与滴灌管道55滑动连接。所述第一丝母61上设置肥料桶62，所述肥料桶62的顶部设有进料口63，所述肥料桶62的底部设出料口64，所述出料口64处设置闭合出料口的料门65，所述肥料桶62的外部设置固定板66，所述固定板66上设有第一安装座71，所述第一安装座71上设有与料门65相适应的滑槽，通过料门65与滑槽的滑动连接实现料门65与固定板66的滑动连接。所述料门65的边缘设置第二丝杠67，所述第二丝杠67上设置第二丝母68，所述固定板66上设有第二安装座72，通过第二丝母68与第二安装座72的转动连接实现所述第二丝母68与固定板66转动连接。所述固定板66上设置第二电机69，所述第二电机69与第二丝母68传动连接，所述第二电机69的输出轴上设置主动轮73，所述第二丝母68上套设有与主动轮73啮合的从动轮74。所述第一电机60、第二电机69与微处理器3连接。还包括固定壳体8，所述固定壳体8的底部设有固定支脚81，所述固定支脚81***土壤中，所述微处理器3、土壤PH值传感器22、土壤温湿度传感器23、空气温湿度传感器24和二氧化碳传感器25均集成设置于固定壳体8内部，土壤PH值传感器22的探针、土壤温湿度传感器23的探针均伸出固定壳体8外部并***土壤中，空气温湿度传感器24的探头、二氧化碳传感器25的探头、均伸出固定壳体8外部并暴露于空气中，所述土壤养分速测仪21、加湿器52和二氧化碳发生器54均设置于固定壳体8的顶部，所述固定壳体8的顶部设有支撑杆82，所述光照强度传感器26安装于支撑杆82的顶部，所述辅助色灯53安装于支撑杆82上。本实施例的有益效果在于：采用太阳能供电，节约能源，减少成本，本***能够根据不同的生长需要自动或者手动控制温室内的空气温湿度、土壤湿度、光照强度、二氧化碳浓度等环境参数，并以直观的数据显示给用户；且通过灌溉施肥模实现自动滴灌和自动施肥，节约水源的同时，可以控制施肥料的多少，简单方便，节约成本。

Claims (6)

1.基于物联网的智能大棚控制***，其特征是：包括太阳能供电模块(1)、信息采集模块(2)、微处理器(3)、上位机(4)和环境调控模块(5)，所述太阳能供电模块(1)为信息采集模块(2)、微处理器(3)、上位机(4)、环境调控模块(5)提供电能，所述信息采集模块(2)与微处理器(3)连接，所述信息采集模块(2)包括土壤养分速测仪(21)、土壤PH值传感器(22)、土壤温湿度传感器(23)、空气温湿度传感器(24)、二氧化碳传感器(25)和光照强度传感器(26)，所述微处理器(3)通过通讯模块(6)与上位机(4)连接，所述环境调控模块(5)与微处理器(3)连接，所述环境调控模块(5)包括灌溉施肥模块(51)、加湿器(52)、辅助色灯(53)和二氧化碳发生器(54)，所述灌溉施肥模块(51)包括滴灌管道(55)，所述滴灌管道(55)上设有进水管(56)，所述进水管(56)上设置水泵(57)，所述水泵(57)与微处理器(3)连接，所述滴灌管道(55)的两端均设置固定座(58)，两个所述的固定座(58)之间设置与滴灌管道(55)平行的第一丝杠(59)，所述第一丝杠(59)与固定座(58)转动连接，其中一个所述的固定座(58)上设置第一电机(60)，所述第一电机(60)与第一丝杠(59)传动连接，所述第一丝杠(59)上设置与之相适应的第一丝母(61)，所述第一丝母(61)与滴灌管道(55)滑动连接，所述第一丝母(61)上设置肥料桶(62)，所述肥料桶(62)的顶部设有进料口(63)，所述肥料桶(62)的底部设出料口(64)，所述出料口(64)处设置闭合出料口的料门(65)，所述肥料桶(62)的外部设置固定板(66)，所述料门(65)与固定板(66)滑动连接，所述料门(65)的边缘设置第二丝杠(67)，所述第二丝杠(67)上设置第二丝母(68)，所述第二丝母(68)与固定板(66)转动连接，所述固定板(66)上设置第二电机(69)，所述第二电机(69)与第二丝母(68)传动连接，所述第一电机(60)、第二电机(69)与微处理器(3)连接。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的智能大棚控制***，其特征是：所述固定板(66)上设有第一安装座(71)，所述第一安装座(71)上设有与料门(65)相适应的滑槽，通过料门(65)与滑槽的滑动连接实现料门(65)与固定板(66)的滑动连接。

3.根据权利要求1所述的基于物联网的智能大棚控制***，其特征是：所述固定板(66)上设有第二安装座(72)，所述第二丝母(68)与第二安装座(72)转动连接。

4.根据权利要求1所述的基于物联网的智能大棚控制***，其特征是：所述第二电机(69)的输出轴上设置主动轮(73)，所述第二丝母(68)上套设有与主动轮(73)啮合的从动轮(74)。

5.根据权利要求1所述的基于物联网的智能大棚控制***，其特征是：所述微处理器(3)为STC89C51RC单片机。

6.根据权利要求1所述的基于物联网的智能大棚控制***，其特征是：还包括固定壳体(8)，所述固定壳体(8)的底部设有固定支脚(81)，所述固定支脚(81)***土壤中，所述微处理器(3)、土壤PH值传感器(22)、土壤温湿度传感器(23)、空气温湿度传感器(24)和二氧化碳传感器(25)均集成设置于固定壳体(8)内部，土壤PH值传感器(22)的探针、土壤温湿度传感器(23)的探针均伸出固定壳体(8)外部并***土壤中，空气温湿度传感器(24)的探头、二氧化碳传感器(25)的探头均伸出固定壳体(8)外部并暴露于空气中，所述土壤养分速测仪(21)、加湿器(52)和二氧化碳发生器(54)均设置于固定壳体(8)的顶部，所述固定壳体(8)的顶部设有支撑杆(82)，所述光照强度传感器(26)安装于支撑杆(82)的顶部，所述辅助色灯(53)安装于支撑杆(82)上。