一种智能种植大棚制造技术

本实用新型专利技术涉及一种智能种植大棚，智能种植大棚包括尖顶棚体、顶部矩形框架、棚门、控制箱、监控单元、外遮阳帘、内遮阳帘等，本实用新型专利技术能有效降低大规模种植大棚的人工成本，自动化程度高，具有较高的实用性，能产生一定的经济效益和社会效益。

【技术实现步骤摘要】
一种智能种植大棚
本技术属于科技农业种植
，具体涉及一种智能种植大棚。
技术介绍
我国作为传统的农业大国，目前温室面积居世界之首。但在种植方式上，我国大部分温室大棚仍采用的是纯人工粗放式管理方式，不仅浪费人力、物力，而且农作物的产量低、质量差。因此，改变温室大棚低效率的管理经营状况，研制开发用于管理温室大棚的新技术，实现温室大棚大型化、集约化、智能化、产业化、网络化管理刻不容缓。目前许多农作物因环境、地理等原因都种植在农业大棚中，种植在大棚中的农作物的生长状况与良好的通风和适当的水分供应有很大关系。目前用于农作物的农作物种植大棚是将农作物的种植区进行整体覆盖，这样虽然起到了避雨、适量保温、防风等作用，但是导致棚内通风效果不好，影响农作物的良好生长，并且传统的农作物养殖大棚大多由挡风墙和棚架盖以塑料薄膜而成，大棚内的温度、光照、湿度都是由人工控制，环境条件往往达不到作物生长的最佳要求，而且还增加了种植人员大工作量。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种能自动采集棚内环境数据并控制大棚环境因素的智能种植大棚。为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种智能种植大棚，其包括尖顶棚体和固定设置在尖顶棚体外侧顶部且与尖顶棚体顶部边缘相适配的矩形框架；所述尖顶棚体的前侧面设有棚门；在所述尖顶棚体的前侧面外壁设有控制箱，在所述控制箱内设有用于监测大棚环境控制大棚设施的监控单元；所述矩形框架的顶部设有外遮阳帘轨道，在外遮阳帘轨道上设有能够沿外遮阳帘轨道水平伸缩的外遮阳帘，外遮阳帘通过传动机构与设置在矩形框架上的外遮阳帘拉动电机连接；在尖顶棚体顶部左右两侧内边缘设有内遮阳帘轨道，在内遮阳帘轨道上设有能够沿内遮阳帘轨道水平伸缩的内遮阳帘，内遮阳帘通过传动机构与设置在尖顶棚体顶部的内遮阳帘拉动电机连接；所述监控单元包括控制器、二氧化碳光照度温湿度四合一传感器、温湿度光照度三合一传感器、土壤温湿度传感器、RS485电路、继电器驱动电路、RS232电路、触摸屏、显示器、TTL-232接口电路、通信模块、存储电路、USB电路、时钟电路、低压采集电路、内遮阳帘拉动电机继电器和外遮阳帘拉动电机继电器；所述二氧化碳光照度温湿度四合一传感器设置在尖顶棚体内；所述土壤温湿度传感器设置在尖顶棚体内种植土壤中；所述温湿度光照度三合一传感器设置在尖顶棚体外壁上；所述二氧化碳光照度温湿度四合一传感器、温湿度光照度三合一传感器、土壤温湿度传感器分别与RS485电路的相应端口双向连接；所述RS485电路与控制器的相应端口双向连接；所述控制器的控制输出端接继电器驱动电路的控制输入端；内遮阳帘拉动电机继电器和外遮阳帘拉动电机继电器的控制输入端分别接继电器驱动电路的相应控制输出端；内遮阳帘拉动电机继电器的输出端接内遮阳帘拉动电机；外遮阳帘拉动电机继电器的输出端接外遮阳帘拉动电机连接；触摸屏经RS232电路与控制器的相应端口双向连接；所述显示器的输入端接控制器的相应输出端口；所述通信模块经TTL-232接口电路接控制器的相应端口；所述存储电路与控制器的相应端口双向连接；所述USB电路与控制器的相应端口双向连接；所述时钟电路与与控制器的相应端口双向连接；所述低压采集电路的输入端接外部直流电源，所述低压采集电路的输出端接控制器的相应端口。本技术的有益效果是：本技术能有效降低大规模种植大棚的人工成本；本技术自动化程度高，智能方便，降低对人员的素质要求，解决招工难、用工难问题；使用单片机作为主控单元，具有灵活多变、配置丰富、成本低廉的特点；可根据大棚后期改造，结合现场情况，对系统控制进行远程升级，以便适应多变的环境。本技术具有较高的实用性，具有一定的经济效益和社会效益。附图说明图1为智能种植大棚外部结构示意图。图2为外遮阳帘打开伸展后智能种植大棚外部结构示意图。图3为去掉尖顶棚体顶部的矩形框架后内遮阳帘打开伸展后智能种植大棚结构示意图。图4为在智能种植大棚设置的加湿泵、PE管、加湿管连接结构示意图。图5为在智能种植大棚设置的补光灯升降杆、补光灯、升降架、补光灯升降杆拉动电机连接结构示意图。图6为监控单元原理框图。具体实施方式由图1-6所示的实施例可知，它包括尖顶棚体1和固定设置在尖顶棚体1外侧顶部且与尖顶棚体1顶部边缘相适配的矩形框架2；尖顶棚体1由玻璃和不锈钢骨架构成；所述尖顶棚体1的前侧面设有棚门1-1；在所述尖顶棚体1的前侧面外壁设有控制箱3，在所述控制箱3内设有用于监测大棚环境控制大棚设施的监控单元；所述矩形框架2的顶部设有外遮阳帘轨道2-1，在外遮阳帘轨道2-1上设有能够沿外遮阳帘轨道2-1水平伸缩的外遮阳帘6，外遮阳帘6通过传动机构与设置在矩形框架2上的外遮阳帘拉动电机连接；在尖顶棚体1顶部左右两侧内边缘设有内遮阳帘轨道7，在内遮阳帘轨道7上设有能够沿内遮阳帘轨道7水平伸缩的内遮阳帘8，内遮阳帘8通过传动机构与设置在尖顶棚体1顶部的内遮阳帘拉动电机连接；所述监控单元包括控制器、二氧化碳光照度温湿度四合一传感器、温湿度光照度三合一传感器、土壤温湿度传感器、RS485电路、继电器驱动电路、RS232电路、触摸屏、显示器、TTL-232接口电路、通信模块、存储电路、USB电路、时钟电路、低压采集电路、内遮阳帘拉动电机继电器和外遮阳帘拉动电机继电器；所述二氧化碳光照度温湿度四合一传感器设置在尖顶棚体1内；所述土壤温湿度传感器设置在尖顶棚体1内种植土壤中；所述温湿度光照度三合一传感器设置在尖顶棚体1外壁上；所述二氧化碳光照度温湿度四合一传感器、温湿度光照度三合一传感器、土壤温湿度传感器分别与RS485电路的相应端口双向连接；所述RS485电路与控制器的相应端口双向连接。RS485电路将单片机的TTL_232脉冲信号转换成RS485信号；与传感器连接，用于采集传感器数据；RXD1连接单片机的USART1-RX引脚,TXD1连接单片机的USART1-TX引脚,单片机的USART1串口用来进行串行通信的模块（单片机内部集成）单片机使用USART1模块，将单片机的传感器采集命令数据和传感器回复的信息数据，通过USART1-RX和USART1-TX引脚，将数据一位一位和RS485电路交互。所述控制器的控制输出端接继电器驱动电路的控制输入端。继电器驱动电路将单片机的串行脉冲信号转换成并行信号，通过驱动芯片驱动继电器；完成将单片机弱信号转换成触电信号以便驱动（排风扇、湿帘水泵、加湿器、环流风机、补光灯、外遮阳、内遮阳、天窗等）相关的电气元件（接触器、中间继电器等）；SI连接单片机的PE1引脚,SCK连接单片机的PE2引脚,RCK连接单片机的PE3引脚,OE连接单片机的PE4引脚,单片机通过PE1、PE2、PE3、PE4引脚，将单片机的驱动继电器命令数据，一位一位的发送给继电器驱动电路。内遮阳帘拉动电机继电器和外遮阳帘拉动电机继电器的控制输入端分别接继电器驱动电路的相应控制输出端；内遮阳帘拉动电机继电器的输出端接内遮阳帘拉动电机；外遮阳帘拉动电机继电器的输出端接外遮阳帘拉动电机连接；触摸屏经RS232电路与控制器的相应端口双向连接。RS232电路原理：将单片机TTL_232脉冲信号转换成RS232信号，与触摸屏使用DB9串口通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能种植大棚，其特征在于：包括尖顶棚体（1）和固定设置在尖顶棚体（1）外侧顶部且与尖顶棚体（1）顶部边缘相适配的矩形框架（2）；所述尖顶棚体（1）的前侧面设有棚门（1‑1）；在所述尖顶棚体（1）的前侧面外壁设有控制箱（3），在所述控制箱（3）内设有用于监测大棚环境控制大棚设施的监控单元；所述矩形框架（2）的顶部设有外遮阳帘轨道（2‑1），在外遮阳帘轨道（2‑1）上设有能够沿外遮阳帘轨道（2‑1）水平伸缩的外遮阳帘（6），外遮阳帘（6）通过传动机构与设置在矩形框架（2）上的外遮阳帘拉动电机连接；在尖顶棚体（1）顶部左右两侧内边缘设有内遮阳帘轨道（7），在内遮阳帘轨道（7）上设有能够沿内遮阳帘轨道（7）水平伸缩的内遮阳帘（8），内遮阳帘（8）通过传动机构与设置在尖顶棚体（1）顶部的内遮阳帘拉动电机连接；所述监控单元包括控制器、二氧化碳光照度温湿度四合一传感器、温湿度光照度三合一传感器、土壤温湿度传感器、RS485电路、继电器驱动电路、RS232电路、触摸屏、显示器、TTL‑232接口电路、通信模块、存储电路、USB电路、时钟电路、低压采集电路、内遮阳帘拉动电机继电器和外遮阳帘拉动电机继电器；所述二氧化碳光照度温湿度四合一传感器设置在尖顶棚体（1）内；所述土壤温湿度传感器设置在尖顶棚体（1）内种植土壤中；所述温湿度光照度三合一传感器设置在尖顶棚体（1）外壁上；所述二氧化碳光照度温湿度四合一传感器、温湿度光照度三合一传感器、土壤温湿度传感器分别与RS485电路的相应端口双向连接；所述RS485电路与控制器的相应端口双向连接；所述控制器的控制输出端接继电器驱动电路的控制输入端；内遮阳帘拉动电机继电器和外遮阳帘拉动电机继电器的控制输入端分别接继电器驱动电路的相应控制输出端；内遮阳帘拉动电机继电器的输出端接内遮阳帘拉动电机；外遮阳帘拉动电机继电器的输出端接外遮阳帘拉动电机连接；触摸屏经RS232电路与控制器的相应端口双向连接；所述显示器的输入端接控制器的相应输出端口；所述通信模块经TTL‑232接口电路接控制器的相应端口；所述存储电路与控制器的相应端口双向连接；所述USB电路与控制器的相应端口双向连接；所述时钟电路与控制器的相应端口双向连接；所述低压采集电路的输入端接外部直流电源，所述低压采集电路的输出端接控制器的相应端口。...

【技术特征摘要】
1.一种智能种植大棚，其特征在于：包括尖顶棚体（1）和固定设置在尖顶棚体（1）外侧顶部且与尖顶棚体（1）顶部边缘相适配的矩形框架（2）；所述尖顶棚体（1）的前侧面设有棚门（1-1）；在所述尖顶棚体（1）的前侧面外壁设有控制箱（3），在所述控制箱（3）内设有用于监测大棚环境控制大棚设施的监控单元；所述矩形框架（2）的顶部设有外遮阳帘轨道（2-1），在外遮阳帘轨道（2-1）上设有能够沿外遮阳帘轨道（2-1）水平伸缩的外遮阳帘（6），外遮阳帘（6）通过传动机构与设置在矩形框架（2）上的外遮阳帘拉动电机连接；在尖顶棚体（1）顶部左右两侧内边缘设有内遮阳帘轨道（7），在内遮阳帘轨道（7）上设有能够沿内遮阳帘轨道（7）水平伸缩的内遮阳帘（8），内遮阳帘（8）通过传动机构与设置在尖顶棚体（1）顶部的内遮阳帘拉动电机连接；所述监控单元包括控制器、二氧化碳光照度温湿度四合一传感器、温湿度光照度三合一传感器、土壤温湿度传感器、RS485电路、继电器驱动电路、RS232电路、触摸屏、显示器、TTL-232接口电路、通信模块、存储电路、USB电路、时钟电路、低压采集电路、内遮阳帘拉动电机继电器和外遮阳帘拉动电机继电器；所述二氧化碳光照度温湿度四合一传感器设置在尖顶棚体（1）内；所述土壤温湿度传感器设置在尖顶棚体（1）内种植土壤中；所述温湿度光照度三合一传感器设置在尖顶棚体（1）外壁上；所述二氧化碳光照度温湿度四合一传感器、温湿度光照度三合一传感器、土壤温湿度传感器分别与RS485电路的相应端口双向连接；所述RS485电路与控制器的相应端口双向连接；所述控制器的控制输出端接继电器驱动电路的控制输入端；内遮阳帘拉动电机继电器和外遮阳帘拉动电机继电器的控制输入端分别接继电器驱动电路的相应控制输出端；内遮阳帘拉动电机继电器的输出端接内遮阳帘拉动电机；外遮阳帘拉动电机继电器的输出端接外遮阳帘拉动电机连接；触摸屏经RS232电路与控制器的相应端口双向连接；所述显示器的输入端接控制器的相应输出端口；所述通信模块经TTL-232接口电路接控制器的相应端口；所述存储电路与控制器的相应端口双向连接；所述USB电路与控制器的相应端口双向连接；所述时钟电路与控制器的相应端口双向连接；所述低压采集电路的输入端接外部直流电源，所述低压采集电路的输出端接控制器的相应端口。2.根据权利要求1所述的一种智能种植大棚，其特征在于：所述控制器是由型号为stm32f103vet6单片机及其外围电路构成；所述RS485电路是由型号为TLP2362光耦、型号为MAX485ESA收发器及外围电路构成；所述继电器驱动电路是由型号为74HC595的位移缓存器、型号为ULN2803的驱动芯片及外围电路构成；所述RS232电路是由型号为SP3232E的串口转换芯片及其外围电路构成；所述存储电路是由型号为SP3232E存储芯片及其外围电路构成；所述TTL-232接口电路是由型号为2N5551三极管及其外围电路构成；所述USB电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈嘉兴，赵华，刘万明，张书景，王立安，陈爱萍，刘亚川，靳慧龙，孙军英，吕清，
申请(专利权)人：河北师范大学，
类型：新型
国别省市：河北,13