一種小拱棚蘑菇種植溫度濕度控制系統(tǒng)及控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種小拱棚蘑菇種植溫度濕度控制系統(tǒng)及控制方法，主要包括：?jiǎn)纹瑱C(jī)、溫度濕度檢測(cè)模塊、蜂鳴器報(bào)警模塊、繼電器控制模塊、電源供電模塊、鍵盤輸入模塊、輔助模塊、水管道電磁閥和抽風(fēng)機(jī)，所述溫度濕度檢測(cè)模塊、蜂鳴器報(bào)警模塊、繼電器控制模塊、電源供電模塊、鍵盤輸入模塊和輔助模塊分別與單片機(jī)連接，所述水管道電磁閥與抽風(fēng)機(jī)分別和繼電器控制模塊連接，所述輔助模塊包括下載接口和電源總開關(guān)模塊，可以克服現(xiàn)有技術(shù)中在農(nóng)業(yè)種植蘑菇時(shí)單純使用智能調(diào)節(jié)器導(dǎo)致養(yǎng)殖成本增高，且溫度濕度調(diào)節(jié)很不精確，實(shí)現(xiàn)在蘑菇種植過程中對(duì)溫度和濕度的精確控制，降低養(yǎng)殖成本，提高菌種產(chǎn)出率。
【專利說明】一種小拱棚蘑菇種植溫度濕度控制系統(tǒng)及控制方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種小拱棚蘑菇種植溫度濕度控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0003]在時(shí)代推移與社會(huì)發(fā)展下，中國(guó)作為農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)業(yè)產(chǎn)品貿(mào)易在我們的經(jīng)濟(jì)生活中逐漸占了越來越大的比重。在推進(jìn)農(nóng)業(yè)信息化進(jìn)程中，利用先進(jìn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)田環(huán)境信息的采集，對(duì)于精細(xì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中為農(nóng)田耕作者提供科學(xué)決策具有重要意義。我國(guó)農(nóng)業(yè)產(chǎn)品在對(duì)外出口的數(shù)量上，近幾年一直都是一個(gè)平穩(wěn)、快速增長(zhǎng)的狀態(tài)。在如今的國(guó)際化狀態(tài)下，國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，全球貿(mào)易飛速發(fā)展，必須提升本國(guó)農(nóng)產(chǎn)品的數(shù)量、質(zhì)量，以及須通過政府推出政策支持等戰(zhàn)略來進(jìn)一步開放市場(chǎng)，才能繼續(xù)讓我國(guó)農(nóng)業(yè)產(chǎn)品保持良好發(fā)展。21世紀(jì)以來，綠色蔬菜大棚生產(chǎn)技術(shù)在中國(guó)推廣發(fā)展起來，大棚成為了各種反季節(jié)蔬菜的主要生產(chǎn)設(shè)施。在對(duì)蔬菜大棚的管理過程中，對(duì)其環(huán)境的監(jiān)控是最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。水果、蔬菜，水產(chǎn)品等需要有一個(gè)適宜的生長(zhǎng)環(huán)境來生長(zhǎng)。要使得水果蔬菜等農(nóng)產(chǎn)品和水產(chǎn)品擁有能夠滿足如今國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的產(chǎn)量及滿足國(guó)民要求的質(zhì)量，還有高營(yíng)養(yǎng)的食用價(jià)值，那就必須為他們創(chuàng)建一個(gè)適宜的生長(zhǎng)環(huán)境生長(zhǎng)。工業(yè)生產(chǎn)中，對(duì)于環(huán)境的溫濕度檢測(cè)控制是主要工藝參數(shù)。同時(shí)，對(duì)于農(nóng)產(chǎn)品和水產(chǎn)品而言，空氣環(huán)境(溫度)和土壤環(huán)境(濕度)也是必不可缺的重要參數(shù)。例如航空航天、生物學(xué)、冶金、化工、電子、機(jī)械等領(lǐng)域都需要有一個(gè)嚴(yán)格的溫濕度控制以保證產(chǎn)品的高質(zhì)量，高精度。三十多年改革開放的發(fā)展帶來的不僅是不斷提高的國(guó)民生活水平，同樣，人們對(duì)物質(zhì)與生活環(huán)境的要求也變得越來越苛刻。在這種社會(huì)快速發(fā)展的情況下，對(duì)于反季農(nóng)業(yè)種植所要求的空氣環(huán)境(溫度)及土壤環(huán)境(濕度)漸漸成為國(guó)民關(guān)注要點(diǎn)。在我國(guó)，各個(gè)地域的自然環(huán)境條件不同，所以在不利于存儲(chǔ)糧食的自然環(huán)境中，帶有具有可調(diào)節(jié)溫濕度系統(tǒng)的環(huán)境更能夠創(chuàng)造適宜作物存儲(chǔ)及生長(zhǎng)的條件，中國(guó)各地經(jīng)濟(jì)水平和發(fā)達(dá)水平有比較大的差異，所以研制出可調(diào)節(jié)溫濕度的自動(dòng)化產(chǎn)品是非常有必要的，既節(jié)約了人力，又節(jié)約作物生產(chǎn)成本，不會(huì)對(duì)貧困地區(qū)造成經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，又避免了能源和經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)。
[0004]現(xiàn)在我國(guó)全國(guó)性地建立擴(kuò)展了越來越多創(chuàng)新型的蘑菇小拱棚，用于種植類別不一對(duì)于溫度有一定程度的要求的蘑菇，來滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的對(duì)生活的高標(biāo)準(zhǔn)、高要求，以及對(duì)蘑菇攝取的需求量。不只是溫室中的農(nóng)產(chǎn)品，溫室也同樣適合作物種植，它們的高品質(zhì)都對(duì)溫濕度有著越來越高的要求。工業(yè)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化測(cè)量和控制，基本主要依賴各種傳感器來控制和檢測(cè)生產(chǎn)過程中的各種量，使系統(tǒng)和設(shè)備在最佳狀態(tài)正常運(yùn)行，從而保證生產(chǎn)的高質(zhì)量和高效率。
[0005]有了溫濕度智能控制系統(tǒng)這項(xiàng)技術(shù)，給四季蘑菇生長(zhǎng)提供一個(gè)更好的溫濕度，創(chuàng)造了良好的生長(zhǎng)環(huán)境，已達(dá)到生產(chǎn)的四季蘑菇擁有更高品質(zhì)高數(shù)量的目的，使我們的生活質(zhì)量得到提高。
[0006]在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在養(yǎng)殖成本高，控制精度不準(zhǔn)確導(dǎo)致產(chǎn)出率低下等缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于，針對(duì)上述問題，提出一種小拱棚蘑菇種植溫度濕度控制系統(tǒng)及控制方法，以實(shí)現(xiàn)提高控制溫度濕度的控制精度，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)出率的優(yōu)點(diǎn)。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種小拱棚蘑菇種植溫度濕度控制系統(tǒng)，主要包括:
進(jìn)一步地，單片機(jī)、溫度濕度檢測(cè)模塊、蜂鳴器報(bào)警模塊、繼電器控制模塊、電源供電模塊、鍵盤輸入模塊、輔助模塊、水管道電磁閥和抽風(fēng)機(jī)，所述溫度濕度檢測(cè)模塊、蜂鳴器報(bào)警模塊、繼電器控制模塊、電源供電模塊、鍵盤輸入模塊和輔助模塊分別與單片機(jī)連接，所述水管道電磁閥與抽風(fēng)機(jī)分別和繼電器控制模塊連接，所述輔助模塊包括下載接口和電源總開關(guān)模塊。
[0009]進(jìn)一步地，所述溫度濕度檢測(cè)模塊包括SHTlO傳感器，具體為傳感器SHTlO的SCK引腳與單片機(jī)連接，傳感器SHTl O的DATA弓丨腳與單片機(jī)連接，電阻R與DATA弓丨腳連接。
[0010]進(jìn)一步地，所述蜂鳴器報(bào)警模塊具體為三極管的集電極與蜂鳴器的輸入端連接，三極管的發(fā)射極與5V電源連接。
[0011]進(jìn)一步地，所述電源總開關(guān)模塊具體為6腳開關(guān)的2、3腳接地，I腳接自鎖開關(guān)，自鎖開關(guān)常開的其中一腳接DC電源插口電源腳，常開的另一腳接電路的VCC。
[0012]進(jìn)一步地，所述鍵盤輸入模塊包括用于設(shè)定溫度濕度初始值的按鍵S2、用于升高溫度濕度的按鍵S3和用于降低溫度濕度的按鍵S4。
[0013 ]小拱棚蘑菇種植溫度濕度控制系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟:
a.系統(tǒng)初始化；
b.溫度濕度傳感器SHTlO采集濕度濕度，將當(dāng)前濕度數(shù)據(jù)傳輸?shù)絊TC89C51單片機(jī)；
c.單片機(jī)將當(dāng)前溫度濕度值進(jìn)行比較分析，判斷當(dāng)前溫度是否超過預(yù)設(shè)值，若超過當(dāng)前預(yù)設(shè)值蜂鳴器報(bào)警，并通過繼電器控制模塊控制風(fēng)扇啟動(dòng)，否則蜂鳴器不報(bào)警;判斷當(dāng)前濕度是否超過預(yù)設(shè)值，若超過當(dāng)前預(yù)設(shè)值蜂鳴器報(bào)警并通過繼電器控制模塊控制風(fēng)扇啟動(dòng)降低濕度，否則蜂鳴器不報(bào)警；
d.判斷當(dāng)前溫度是否低于預(yù)設(shè)值，若低于預(yù)設(shè)值則關(guān)閉風(fēng)扇；判斷當(dāng)前濕度是否低于預(yù)設(shè)值，若低于濕度預(yù)設(shè)，通過繼電器控制模塊控制水管道電磁閥，加水增濕；
e.1XD1602液晶顯示器顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)值；
f.重復(fù)步驟b_e。
[0014]本發(fā)明各實(shí)施例的，由于主要包括:單片機(jī)、溫度濕度檢測(cè)模塊、蜂鳴器報(bào)警模塊、繼電器控制模塊、電源供電模塊、鍵盤輸入模塊、輔助模塊、水管道電磁閥和抽風(fēng)機(jī)，所述溫度濕度檢測(cè)模塊、蜂鳴器報(bào)警模塊、繼電器控制模塊、電源供電模塊、鍵盤輸入模塊和輔助模塊分別與單片機(jī)連接，所述水管道電磁閥與抽風(fēng)機(jī)分別和繼電器控制模塊連接，所述輔助模塊包括下載接口和電源總開關(guān)模塊;從而可以克服現(xiàn)有技術(shù)中在農(nóng)業(yè)種植蘑菇時(shí)單純使用智能調(diào)節(jié)器導(dǎo)致養(yǎng)殖成本增高，且溫度濕度調(diào)節(jié)很不精確，從而導(dǎo)致在蘑菇生產(chǎn)過程中，由于不能把控溫度的精度，導(dǎo)致溫度過高時(shí)候得不到及時(shí)調(diào)節(jié)，最終導(dǎo)致菌絲生長(zhǎng)速度減緩，同時(shí)在高溫下，菌種被污染，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失;實(shí)現(xiàn)在蘑菇種植過程中對(duì)溫度和濕度的精確控制，降低養(yǎng)殖成本，提高菌種產(chǎn)出率。
[0015]本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。
[0016]下面通過實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0018]具體地，小拱棚蘑菇種植溫度濕度控制系統(tǒng)，包括單片機(jī)、溫度濕度檢測(cè)模塊、蜂鳴器報(bào)警模塊、繼電器控制模塊、電源供電模塊、鍵盤輸入模塊、輔助模塊、水管道電磁閥和抽風(fēng)機(jī)，所述溫度濕度檢測(cè)模塊、蜂鳴器報(bào)警模塊、繼電器控制模塊、電源供電模塊、鍵盤輸入模塊和輔助模塊分別與單片機(jī)連接，所述水管道電磁閥與抽風(fēng)機(jī)分別和繼電器控制模塊連接，所述輔助模塊包括下載接口和電源總開關(guān)模塊。
[0019]所述溫度濕度檢測(cè)模塊包括SHTlO傳感器，具體為傳感器SHTlO的SCK引腳與單片機(jī)連接，傳感器SHTl O的DATA弓I腳與單片機(jī)連接，電阻R與DATA弓I腳連接。
[0020]所述蜂鳴器報(bào)警模塊具體為三極管的集電極與蜂鳴器的輸入端連接，三極管的發(fā)射極與5V電源連接。
[0021]所述電源總開關(guān)模塊具體為6腳開關(guān)的2、3腳接地，I腳接自鎖開關(guān)，自鎖開關(guān)常開的其中一腳接DC電源插口電源腳，常開的另一腳接電路的VCC。
[0022]所述鍵盤輸入模塊包括用于設(shè)定溫度濕度初始值的按鍵S2、用于升高溫度濕度的按鍵S3和用于降低溫度濕度的按鍵S4。
[0023]小拱棚蘑菇種植溫度濕度控制系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟:
a.系統(tǒng)初始化；
b.溫度濕度傳感器SHTlO采集濕度濕度，將當(dāng)前濕度數(shù)據(jù)傳輸?shù)絊TC89C51單片機(jī)；
c.單片機(jī)將當(dāng)前溫度濕度值進(jìn)行比較分析，判斷當(dāng)前溫度是否超過預(yù)設(shè)值，若超過當(dāng)前預(yù)設(shè)值蜂鳴器報(bào)警，并通過繼電器控制模塊控制風(fēng)扇啟動(dòng)，否則蜂鳴器不報(bào)警;判斷當(dāng)前濕度是否超過預(yù)設(shè)值，若超過當(dāng)前預(yù)設(shè)值蜂鳴器報(bào)警并通過繼電器控制模塊控制風(fēng)扇啟動(dòng)降低濕度，否則蜂鳴器不報(bào)警；
d.判斷當(dāng)前溫度是否低于預(yù)設(shè)值，若低于預(yù)設(shè)值則關(guān)閉風(fēng)扇；判斷當(dāng)前濕度是否低于預(yù)設(shè)值，若低于濕度預(yù)設(shè)，通過繼電器控制模塊控制水管道電磁閥，加水增濕；
e.1XD1602液晶顯示器顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)值；
f.重復(fù)步驟b_e。
[0024]在本設(shè)計(jì)中，選擇STC89C51單片機(jī)作為系統(tǒng)的主控芯片，選擇SHTlO智能溫濕度傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)蘑菇小棚內(nèi)空氣溫度及土壤濕度的信息采集。SHTlO傳感器的優(yōu)勢(shì)在于精度較高，能夠同時(shí)采集溫度值和濕度值，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫濕度的同時(shí)測(cè)量，使系統(tǒng)的硬件電路簡(jiǎn)單化，減小硬件系統(tǒng)占用空間。這樣可以使我們的系統(tǒng)更加方便、簡(jiǎn)潔。
[0025]在溫濕度傳感器的選擇上，優(yōu)先選擇SHTlO溫濕度傳感器采集蘑菇小棚內(nèi)的溫濕度信息，然后單片機(jī)分析處理這些信息，最后通過1602液晶顯示屏顯示溫濕度信息。主電路設(shè)計(jì)好后，接下來是輔助附加部分，首先，選定報(bào)警模塊，在蘑菇小棚內(nèi)，當(dāng)空氣溫度和土壤濕度超出限定范圍時(shí)，需要發(fā)出超限信號(hào)，最直觀的方式就是報(bào)警信號(hào)，因此，在本設(shè)計(jì)中添加了蜂鳴器。作用是系統(tǒng)中溫度和濕度超出范圍時(shí)，蜂鳴器發(fā)聲報(bào)警。本設(shè)計(jì)中采用一個(gè)蜂鳴器對(duì)四種超限動(dòng)作行為進(jìn)行報(bào)警，還有，設(shè)計(jì)中設(shè)置當(dāng)蜂鳴器報(bào)警同時(shí)有不同指示燈閃亮以區(qū)分報(bào)警對(duì)象及報(bào)警行為。選擇使用不同的繼電器來實(shí)現(xiàn)控制不同的超限動(dòng)作行為。本設(shè)計(jì)中裝4個(gè)繼電器，繼電器實(shí)際起開關(guān)作用，繼電器在棚內(nèi)溫濕度異常時(shí)工作。不同繼電器控制不同工具動(dòng)作。從而實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)單控制。
[0026]通過SHTlO采集到的溫濕度信息傳送給單片機(jī)系統(tǒng)控制模塊，單片機(jī)對(duì)傳感器采集的溫濕度信息進(jìn)行數(shù)字量轉(zhuǎn)換，顯示屏數(shù)字化顯示當(dāng)前棚內(nèi)空氣溫度值和土壤濕度值。對(duì)于蘑菇小棚里的一個(gè)液晶顯示器來說，信息的實(shí)時(shí)性得到了很好的體現(xiàn)，使人們?cè)诜N植培養(yǎng)蘑菇的時(shí)候能更直觀的獲取實(shí)時(shí)溫濕度信息。當(dāng)棚內(nèi)溫濕度超出限定范圍時(shí)，工作人員應(yīng)及時(shí)采取措施來改善當(dāng)前棚內(nèi)溫濕度狀態(tài)。蜂鳴器將會(huì)在棚內(nèi)的溫濕度超出限值時(shí)響起。本設(shè)計(jì)將通過軟件編程來控制這個(gè)硬件系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。
[0027]本設(shè)計(jì)的硬件系統(tǒng)主要是由九個(gè)部分組成的，分別為:
1.STC89C51單片機(jī)的最小系統(tǒng):整套系統(tǒng)的核心，用來分析各個(gè)模塊的信息。
[0028]2.SHTll溫濕度傳感器:用來搜集當(dāng)前的溫濕度即時(shí)信息，然后將信息傳送給單片機(jī)。
[0029]3.1XD1602顯示屏:用來顯示實(shí)時(shí)溫濕度信息。
[0030]4.繼電器:用來控制風(fēng)扇等設(shè)備的工作，以使棚內(nèi)溫濕度保持在一個(gè)動(dòng)態(tài)范圍中。[0031 ] 5.按鍵:用來設(shè)置棚內(nèi)溫濕度的上下限制。
[0032]6.電源模塊:可以通過充電接口來給電源供電。
[0033]7.電磁閥:當(dāng)實(shí)時(shí)濕度低于預(yù)先設(shè)定范圍時(shí)，繼電器控制電磁閥動(dòng)作，供水增濕。
[0034]8.風(fēng)扇:當(dāng)蘑菇小棚內(nèi)空氣溫度高于預(yù)先設(shè)定的范圍和土壤濕度高于預(yù)先設(shè)定的范圍時(shí)，通過控制繼電器閉合，使風(fēng)扇動(dòng)作，從而進(jìn)行除濕與降溫的動(dòng)作行為。
[0035]9.蜂鳴器:發(fā)聲報(bào)警聲音提醒當(dāng)下情況為異常情況。
[0036]主控模塊是整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的中心模塊，即單片機(jī)，單片機(jī)用于核心領(lǐng)導(dǎo)控制整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行的。對(duì)于整個(gè)硬件系統(tǒng)，通過I/o 口將各功能模塊的硬件電路連接到單片機(jī)上，構(gòu)成完整的硬件系統(tǒng)。傳感器用于采集信息信息，蜂鳴器用于對(duì)異常情況進(jìn)行報(bào)警提示工作人員，繼電器是調(diào)控系統(tǒng)動(dòng)作的開關(guān)，顯示屏用于數(shù)字化顯示實(shí)時(shí)信息及超限信息提示。
[0037]SHTlO是用于采集蘑菇小棚內(nèi)溫濕度信息的的傳感器。本系統(tǒng)STC89C51單片機(jī)為主控芯片，可以用來對(duì)傳感器采集到的信號(hào)進(jìn)行分析。顯示屏是用來直觀顯示數(shù)字化信息。繼電器是用來控制各種調(diào)控工具動(dòng)作的。模擬現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，考慮到實(shí)際設(shè)計(jì)情況，對(duì)于超限行為的動(dòng)作，使用專業(yè)的制冷器、空調(diào)、加濕器并不實(shí)際，經(jīng)濟(jì)費(fèi)用過高。故選擇使用散熱風(fēng)扇替代專業(yè)降溫工具。
[0038]IXD1602可以直接相連在CPU，本設(shè)計(jì)中，在單片機(jī)與顯示屏的連接之間在和單片機(jī)相連之間加了上拉電阻，已達(dá)到增加驅(qū)動(dòng)能力的目的。液晶I腳接GND，液晶2腳接VCCJiP是液晶的灰度調(diào)整，一般時(shí)3腳與地之間的之間的阻值為200 Ω?1.5k，3腳與電源之間的阻值為1k左右。液晶的4?14接單片機(jī)的I/O 口。15腳(A)為背光的電源，16腳(K)為背光的地。
[0039]LCD1602顯示屏的引腳圖，液晶I接GND，液晶2接VCC，3腳是液晶的灰度調(diào)整，一般時(shí)3腳與地之間的之間的組織為200 Ω ~2.2k，液晶的4?14接單片機(jī)的I/O口。15腳(A)為背光的電源，16腳(K)為背光的地。
[0040]對(duì)SHTlO傳感器的引腳進(jìn)行講解說明，引腳I為GND腳，接地線；引腳2為DATA數(shù)據(jù)腳，是雙向串行數(shù)據(jù)口，接51單片機(jī)的引腳I (Pl.0 口)；引腳3為SCK腳，是串行時(shí)鐘輸入口，接51單片機(jī)引腳3 (P1.2 口)；引腳4為VDD腳，接電源。NC腳全部空接。DATA在SCK始終下降沿改變，并僅在SCK上升沿有效。數(shù)據(jù)傳輸器件，在SCK始終高電平時(shí)。注意引腳2在接單片機(jī)時(shí)，同時(shí)要在數(shù)據(jù)線接一上拉電阻，接到電源上。該傳感器具有品質(zhì)卓越、超快響應(yīng)、抗干擾能力強(qiáng)、性價(jià)比尚等優(yōu)點(diǎn)。
[0041]繼電器的驅(qū)動(dòng)，由于本設(shè)計(jì)中使用的4個(gè)繼電器的模塊都是一樣的，所以單拿其中一個(gè)來進(jìn)行講解即可。這個(gè)繼電器控制系統(tǒng)也是用到了 PNP型三極管9012，和蜂鳴器的驅(qū)動(dòng)原理的一樣的，就是低電平有效，經(jīng)過限流電阻，單片機(jī)的1口輸出一個(gè)低電平，然后該三極管導(dǎo)通，電流方向是:電源，LED與線圈與二極管1N4148(LED與線圈是并聯(lián)關(guān)系)，然后經(jīng)過三極管回到地。只要單片機(jī)1口輸出低電平，繼電器線圈就會(huì)得電，同時(shí)LED也會(huì)得電，電阻R6是一個(gè)分壓電阻，因?yàn)樵O(shè)計(jì)中繼電器是5V供電，LED的動(dòng)作電壓是3V，所以LED使用的時(shí)候必須串聯(lián)一個(gè)電阻，這樣小燈就不會(huì)燒掉。
[0042]在整個(gè)設(shè)計(jì)中，包含有下面幾個(gè)部分:
(1)對(duì)LCD1602顯示屏進(jìn)行設(shè)置，對(duì)應(yīng)LED顯示數(shù)碼管顯示設(shè)置；
(2)對(duì)鍵盤輸入模塊進(jìn)行設(shè)置，對(duì)應(yīng)鍵盤設(shè)置；
(3)對(duì)SHTlO溫濕度檢測(cè)模塊進(jìn)行設(shè)置，這部分分為兩塊:
①傳感器將采集到的數(shù)據(jù)傳送至單片機(jī)，對(duì)應(yīng)溫濕度芯片傳送數(shù)據(jù)程序；
②采集到的溫濕度與預(yù)先設(shè)定的溫濕度范圍進(jìn)行比較，對(duì)應(yīng)溫濕度比較程序，實(shí)時(shí)溫濕度超限后，單片機(jī)接受到超限信號(hào)，運(yùn)行以下兩塊:
(一)片機(jī)控制模塊控制蜂鳴器報(bào)警模塊動(dòng)作，對(duì)應(yīng)報(bào)警程序；
(二)單片機(jī)控制模塊控制繼電器控制模塊動(dòng)作，對(duì)應(yīng)繼電器控制程序。
[0043]繼電器控制模塊的設(shè)計(jì)過程中，先分為兩類，首先判斷小棚內(nèi)溫濕度范圍是否有超限行為，若無，系統(tǒng)正常運(yùn)行;若有，進(jìn)入下一環(huán)節(jié)判斷。判斷超限行為分為判斷是溫度還是濕度超限，具體的超限行為的實(shí)際情況分為四種類型:
①小棚內(nèi)實(shí)時(shí)空氣溫度高出預(yù)設(shè)范圍，繼電器控制降溫設(shè)備動(dòng)作。
[0044]②小棚內(nèi)實(shí)時(shí)空氣溫度低于預(yù)設(shè)范圍，繼電器控制升溫設(shè)備動(dòng)作。
[0045]③小棚內(nèi)實(shí)時(shí)土壤濕度高出預(yù)設(shè)范圍，繼電器控制通風(fēng)設(shè)備動(dòng)作。
[0046]④小棚內(nèi)實(shí)時(shí)土壤濕度低于預(yù)設(shè)范圍，繼電器控制加濕設(shè)備動(dòng)作。
[0047]系統(tǒng)上電后，首先LCD1602液晶顯示屏初始化，經(jīng)過一定延時(shí)后，溫濕度值通過單片機(jī)傳輸?shù)斤@示屏上，數(shù)據(jù)在顯示屏上顯示的過程，同樣是需要軟件編程和處理的，對(duì)于數(shù)據(jù)顯示的位置與顯示形式都需要預(yù)先設(shè)定，先對(duì)第一行顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)置，在本設(shè)計(jì)中，第一行顯示數(shù)據(jù)從左往右依次是實(shí)時(shí)溫度值和溫度預(yù)設(shè)范圍，顯示形式為:TA=DD° LDD。
。然后對(duì)第二行顯示位置和顯示形式進(jìn)行設(shè)置，在本設(shè)計(jì)中，第一行顯示數(shù)據(jù)從左往右依次是實(shí)時(shí)濕度值和濕度預(yù)設(shè)范圍，顯示形式為:RH=00° LOO° HOO°。其中，溫度用TA表示，濕度同RH表示。對(duì)預(yù)設(shè)范圍的設(shè)定，L表示預(yù)設(shè)范圍中的最低值，H表示預(yù)設(shè)范圍中的最高值。
[0048]
至少可以達(dá)到以下有益效果:將溫度和濕度的調(diào)節(jié)整合在一個(gè)系統(tǒng)，克服現(xiàn)有技術(shù)中在農(nóng)業(yè)種植蘑菇時(shí)單純使用智能調(diào)節(jié)器導(dǎo)致養(yǎng)殖成本增高，且溫度濕度調(diào)節(jié)很不精確，從而導(dǎo)致在蘑菇生產(chǎn)過程中，由于不能把控溫度和濕度的精度，導(dǎo)致當(dāng)溫度過高時(shí)候得不到及時(shí)調(diào)節(jié)，最終導(dǎo)致菌絲生長(zhǎng)速度減緩，同時(shí)在高溫下，菌種被污染，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失；實(shí)現(xiàn)在蘑菇種植過程中對(duì)溫度和濕度的精確控制，降低養(yǎng)殖成本，提高菌種產(chǎn)出率。
[0049]最后應(yīng)說明的是:以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.小拱棚蘑菇種植溫度濕度控制系統(tǒng)，其特征在于，包括單片機(jī)、溫度濕度檢測(cè)模塊、蜂鳴器報(bào)警模塊、繼電器控制模塊、電源供電模塊、鍵盤輸入模塊、輔助模塊、水管道電磁閥和抽風(fēng)機(jī)，所述溫度濕度檢測(cè)模塊、蜂鳴器報(bào)警模塊、繼電器控制模塊、電源供電模塊、鍵盤輸入模塊和輔助模塊分別與單片機(jī)連接，所述水管道電磁閥與抽風(fēng)機(jī)分別和繼電器控制模塊連接，所述輔助模塊包括下載接口和電源總開關(guān)模塊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小拱棚蘑菇種植溫度濕度控制系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度濕度檢測(cè)模塊包括SHTlO傳感器，具體為傳感器SHTlO的SCK引腳與單片機(jī)連接，傳感器SHTlO的DATA弓丨腳與單片機(jī)連接，電阻R與DATA弓丨腳連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的小拱棚蘑菇種植溫度濕度控制系統(tǒng)，其特征在于，所述蜂鳴器報(bào)警模塊具體為三極管的集電極與蜂鳴器的輸入端連接，三極管的發(fā)射極與5V電源連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的小拱棚蘑菇種植溫度濕度控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電源總開關(guān)模塊具體為6腳開關(guān)的2、3腳接地，I腳接自鎖開關(guān)，自鎖開關(guān)常開的其中一腳接DC電源插口電源腳，常開的另一腳接電路的VCC。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的小拱棚蘑菇種植溫度濕度控制系統(tǒng)，其特征在于，所述鍵盤輸入模塊包括用于設(shè)定溫度濕度初始值的按鍵S2、用于升高溫度濕度的按鍵S3和用于降低溫度濕度的按鍵S4。6.基于權(quán)利要求4所述的小拱棚蘑菇種植溫度濕度控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括以下步驟: a.系統(tǒng)初始化； b.溫度濕度傳感器SHTlO采集濕度濕度，將當(dāng)前濕度數(shù)據(jù)傳輸?shù)絊TC89C51單片機(jī)； c.單片機(jī)將當(dāng)前溫度濕度值進(jìn)行比較分析，判斷當(dāng)前溫度是否超過預(yù)設(shè)值，若超過當(dāng)前預(yù)設(shè)值蜂鳴器報(bào)警，并通過繼電器控制模塊控制風(fēng)扇啟動(dòng)，否則蜂鳴器不報(bào)警;判斷當(dāng)前濕度是否超過預(yù)設(shè)值，若超過當(dāng)前預(yù)設(shè)值蜂鳴器報(bào)警并通過繼電器控制模塊控制風(fēng)扇啟動(dòng)降低濕度，否則蜂鳴器不報(bào)警； d.判斷當(dāng)前溫度是否低于預(yù)設(shè)值，若低于預(yù)設(shè)值則關(guān)閉風(fēng)扇；判斷當(dāng)前濕度是否低于預(yù)設(shè)值，若低于濕度預(yù)設(shè)，通過繼電器控制模塊控制水管道電磁閥，加水增濕； e.1XD1602液晶顯示器顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)值； f.重復(fù)步驟b_e。
【文檔編號(hào)】A01G1/04GK106094943SQ201610467802
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月24日
【發(fā)明人】李克訥, 林小新, 徐劍琴, 吳艷
【申請(qǐng)人】廣西科技大學(xué)