智能溫室蔬菜環境生態裝置的製作方法

2023-05-02 08:38:01 1

專利名稱：智能溫室蔬菜環境生態裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種蔬菜大棚用智能溫室蔬菜環境生態裝置。
已有一些常年大型蔬菜和花卉培育溫室中利用中央控制裝置進行集中監控的系統對其內的溫度、溼度，營養元素含量、O2、CO2和有害氣體含量、以及光照等環境生態參量進行適時監測，並利用配置的多種裝置自動進行，如升、降溫、通風，補充CO2等控制，但是其設備龐大，造價昂貴。無論系統操作安裝、使用都非常複雜，需要專人管理，更不宜在夏季溫室停用時方便隨意地取下待用。這顯然對於目前我國廣大農村主要建造和使用的普通日光型溫室不相適應。
本發明的目的是提供一種測量和控制環境生態參量足夠多，適合我國農村普通溫室使用的造價低廉，安裝使用方便，拆卸容易，不需要專門維護管理的智能溫室蔬菜環境生態裝置。
本實用新型的基本技術方案是採用單片機作為中央微處理器(CPU)，將所需溫室環境生態參量進行適時監測，並將測結果通過聲光報警等適時報告；若對需要調節的環境生態參量則自動輸出控制信號，啟動相應設備進行調整，主要包括通風除溼降溫、輔助除溼、降溫、升溫、補充和調整光照、補充CO2、自動進行微灌等。同時對配置有電機驅動收放草苫等保溫材料的設備根據設定進行自動控制；或自動噴灑藥物或根據實際要求進行其它控制。為此裝置設有輸入的小鍵盤，顯示器和語音報警單元和光報警單元。
以下結合附圖詳細給出本實用新型的具體實施例


圖1.本實用新型電路基本結構方框圖圖2.本實用新型電路原理示意圖圖3.本實用新型前面板結構示意圖圖4.本實用新型後面板結構示意圖圖5.不帶輸出控制單元的(簡化型)本實用新型的電路原理示意圖圖6.簡化型前面板結構示意圖圖7.簡化型後面板結構示意圖一種智能溫室蔬菜環境生態裝置，它是由包括存儲器在內的中央控制裝置15、鍵盤12、包括顯示窗在內的顯示器13、運行監控單元14語音處理器16、日曆時鐘、鬧鐘單元18、提供工作電壓VCC的直流電源29、外殼以及與輸入測量單元19經由輸入插座40相連接的傳感器31和與輸出控制單元11經由輸出插座39相連接的執行裝置30，通過數據地址控制總線將中央控制裝置15與其它相關部分相連接組成，其特徵在於它還包括環境生態參量超限時的語音報警單元16及光報警單元17，上述中央控制裝置15是採用97C52晶片如圖2中的IC1的中央微處理器CPU。作為進行人機對話的輸出通道、包括如圖3前面板上的顯示窗在內的顯示器13與上述中央控制裝置15串行口(SIO)相連，如圖2，顯示可採用數碼管或液晶顯示器，如型號為TH12B12。
作為進行人機對話的輸入通道，鍵盤12為行列掃描式6行×8列結構，列輸入通過擴展的輸入口如圖2中的IC4進行，行掃描由中央控制裝置15的P1口提供，對應設置在前面板上的按鍵32，如圖3有上下三列共五組按鍵包括多達16個蔬菜品種選擇鍵32，a-h有8個生長周期選擇鍵33，用戶需要通風、升溫、補光、微灌或施藥時用手動控制輸出的11個手動控制鍵34，進行手控相應執行裝置30實施，還有6個特殊功能選擇鍵35和設定、時鐘、正常與增加等8個設定鍵36，可進行定時微灌的時間間隔，保溫材料收放時間等的設置。
運行監控單元14採用X25045晶片(IC6)，與中央控制裝置15的P3口線相連，其監控輸出端連接中央控制裝置15的復位端F，以保證裝置運行正常進行。
輸入測量單元(19)的主控晶片IC9採用ADC0817或ADC0809經由並行總線與中央控制裝置15相連接，包括空氣溫溼度等所有傳感器31的輸出電信號連接在IC9的16個輸入端之一，對應後面板上15個傳感器輸入插座40。其它輸入測量27是儀器保留的數個輸入埠作為擴展用，以隨時增加測量參量。
由IC5和IC7兩個鎖存器組成的輸出控制單元11採用鎖存器結構控制信號，通過並行總線與中央控制裝置15相連，中央控制裝置15將輸出信號通過並行總線送至鎖存器鎖存後，由鎖存器經由光電耦合器11a驅動可控矽SCR的通斷，以驅動相應的執行裝置30，對應後面板上有標識的10個輸出控制插座39連接外設的執行裝置30，上述光電耦合器11a為一典型常用電路。
輸出控制單元11採用鎖存器結構控制信號，由IC5和IC7構成的兩個鎖存器也通過並行總線與中央控制裝置15相連，中央控制裝置15將輸出信號通過並行總線送至鎖存器鎖存後，由鎖存器經由光電耦合器驅動可控矽的通斷，以驅動相應的執行裝置30，如通風除溼降溫1、最方便是驅動排風扇完成，還有相應其它補充光照5補充CO26.收放保溫材料9等執行裝置30，對應後面板上有標識的10個輸出控制插座39連接外設的執行機構30，當有控制信號輸出時，相應的輸出有效指示燈37點亮表示輸出有效。若沒有相應輸出的執行裝置30，可作為提醒用戶指示。例如其中的升溫指示燈點亮，而又沒有相應升溫設備連接，則告示用戶溫室內溫度過低，需要升溫。
語音報警單元16由語音處理器IC10提供，可採用TC8831F晶片，經由電晶體BG1電阻R2和電容C1構成的功率放大器驅動揚聲器SP發聲，光報警單元17由輸出控制單元11的鎖存器IC7驅動分別指示溫溼度、光照、有害氣體的四隻發光二極體B發光；對應前面板上的四隻報警指示燈38，當有關參數超限時報警指示燈38點亮告警。
所需測量的多路傳感器31，通常溫溼度測量宜採用各種電阻式或電流式傳感器，光照採用光敏電阻，以及O2和CO2傳感器等。
作為實施例變更是後面板上只具備有限幾個傳感器輸入插座40和輸出控制插座39的簡約類型裝置(圖略)。
作為本實用新型的另一實施例是不帶輸出控制單元11的簡化型，如圖5至圖7所示，前面板上沒有手動按鍵34、後面板上沒有輸出控制插座39，為一隻僅具備環境生態參量的輸入測量單元19和目標參量超限時的語音報警單元16與光報警單元17的裝置。
綜上所述，顯然本實用新型結構緊湊合理，安裝使用方便，無須專人管理且價格低廉，是我國廣大農村普通日光型溫室環境生態參量的理想微機控制裝置。
權利要求1.一種智能溫室蔬菜環境生態裝置，它是由包括存儲器在內的中央控制裝置(15)、鍵盤(12)、包括顯示窗在內的顯示器(13)、運行監控單元(14)語音處理器(16)、日曆時鐘、鬧鐘單元(18)、直流電源(29)、外殼以及與輸入測量單元(19)經由輸入插座(40)相連接的傳感器(31)和與輸出控制單元(11)經由輸出插座(39)相連接的執行裝置(30)，通過數據地址控制總線將中央控制裝置(15)與其它相關部分相連接組成，其特徵在於它還包括環境生態參量超限時的語音報警單元(16)及光報警單元(17)，且a)上述中央控制裝置(15)是採用97C52晶片IC1的中央微處理器，b)顯示器(13)與上述中央控制裝置(15)串行口SIO相連，顯示器(13)以數碼管或液晶顯示器TH12B12顯示，c)鍵盤(12)為行列掃描式6行X 8列結構，對應設置在裝置前面板上的上下三列共五組的按鍵包括A-P多達16個蔬菜品種選擇鍵(32)，a-h有8個生長周期選擇鍵(33)，用戶需要時用手動控制輸出的11個手動控制鍵(34)，6個特殊功能選擇鍵(35)和設定、時鐘共8個設定鍵(36)，d)運行監控單元(14)採用X25045晶片IC6，與中央控制裝置(15)的P3口線相連，其監控輸出端連接中央控制裝置(15)的復位端F，e)輸入測量單元(19)的主控晶片IC9採用ADC0817或ADC0809經由並行總線與中央控制裝置(15)相連接，所有傳感器(31)的輸出電信號連接在IC9的16個輸入端之一，對應後面板上15個傳感器輸入插座(40)，f)由IC5和IC7兩個鎖存器組成的輸出控制單元(11)採用鎖存器結構控制信號，通過並行總線與中央控制裝置(15)相連，中央控制裝置(15)將輸出信號通過並行總線送至鎖存器鎖存後，由鎖存器經由光電耦合器(11a)驅動可控矽SCR的通斷，以驅動相應的執行裝置(30)，對應後面板上有標識的10個輸出控制插座(39)連接外設的執行裝置(30)，g)語音報警單元16由語音處理器IC10提供，可採用TC8831F晶片，經由電晶體BG1、電阻R2和電容C1構成的功率放大器驅動揚聲器SP發聲，h)光報警單元(17)由輸出控制單元(11)的鎖存器IC7驅動分別指示溫溼度、光照、有害氣體的四隻發光二極體發光B(38)，對應前面板上的四隻報警指示燈(38)。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於上述裝置可以是不帶輸出控制單元(11)只具備環境生態參量的輸入測量單元(19)和語音報警單元(16)及光報警單元(17)的裝置。
3.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於上述裝置是只具備有限幾個傳感器輸入插座(40)和輸出控制插座(39)的簡約類型裝置。
專利摘要一種智能溫室蔬菜環境生態裝置。它包括中央微處理器、傳感器與輸入測量單元、執行裝置與輸出控制單元和運行監控單元,其特徵是還有環境生態參量超限時的語音和光報警單元,且鍵盤有蔬菜品種、生長周期選擇鍵等49個按鍵,對環境生態參量進行適時監測並輸出控制信號,實現升降溫,補充光照和CO
文檔編號A01G9/24GK2368277SQ992206
公開日2000年3月15日 申請日期1999年4月28日 優先權日1999年4月28日
發明者姜德志, 李彩玲 申請人:姜德志