一种智能有机蔬菜生长柜的控制系统技术方案

一种智能有机蔬菜生长柜的控制系统，包含电源模块，单片机、传感器模块、水泵驱动模块、步进电机两轴联动自动松土驱动模块、补光灯模块、警报电路、液晶显示模块、通讯模块、按键控制模块；所述传感器模块、水泵驱动模块、步进电机两轴联动自动松土驱动模块、补光灯模块、警报电路、液晶显示模块、通讯模块、按键控制模块与所述单片机电气连接；所述补光灯模块设有LED光源和电力电子调光电路。本实用新型专利技术结构简单，技术成本低、工作稳定、精度高、操作方便，可以实现在有机蔬菜生长过程的全托管。

【技术实现步骤摘要】
一种智能有机蔬菜生长柜的控制系统
本专利技术涉及智能领域的蔬菜种植装置控制系统，尤其涉及一种智能有机蔬菜生长柜的控制系统。
技术介绍
随着我国城市化和工业化进程的加快，农业土地资源越来越少，环境污染越来越严重，以及农药的过度使用，导致市面上售卖蔬菜往往存在重金属超标和农药残留。城市家庭用户想种植却没有场地，同时缺乏时间管理，并且受到天气和气候的影响，无法自己种植有机无污染的绿色蔬菜。现行市面上的蔬菜种植装置的控制系统普遍存在控制机构昂贵复杂；自动化程度低，管理粗放；无法实现远程控制等不足。因此，有必要提出一种结构简单、自动化程度高，同时用户可以实现远程控制并实时了解装置内有机蔬菜生长情况的智能有机蔬菜生长柜的控制系统。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的就在于提出一种结构简单、自动化程度高，同时用户可以实现远程控制并实时了解装置内有机蔬菜生长情况的智能有机蔬菜生长柜的控制系统。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是这样的：包含电源模块，单片机、传感器模块、水泵驱动模块、步进电机两轴联动自动松土驱动模块、补光灯模块、警报电路、液晶显示模块、通讯模块、按键控制模块；所述传感器模块、水泵驱动模块、步进电机两轴联动自动松土驱动模块、补光灯模块、警报电路、液晶显示模块、通讯模块、按键控制模块与所述单片机电气连接；所述补光灯模块设有LED光源和电力电子调光电路。优选的，所述传感器模块包含光强度传感器、温湿度传感器和土壤湿度传感器，所述光强度传感器、温湿度传感器和土壤湿度传感器各自独立与所述单片机电气连接。优选的，所述警报电路包含蜂鸣器和第一三极管，所述蜂鸣器LS1接所述第一三极管的集电极，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的基极与所述单片机电气连接。优选的，所述水泵驱动模块包含高速光耦合芯片、限流电路、水泵和第二三极管、第三三极管，所述高速光耦合芯片的1引脚和4引脚悬空，2引脚与所述单片机电气连接，3引脚和5引脚接地，8引脚和7引脚接所述电源模块，6引脚接所述第二三极管的基极，8引脚和所述第二三极管之间接有限流电路，所述第三三极管的基极接所述第二三极管的发射极。优选的，所述按键控制模块包含第一按钮和第二按钮，所述第一按钮和第二按钮一端各自独立与所述单片机电气连接，另一端共同与接地极相连。优选的，所述步进电机两轴联动自动松土驱动模块包含第一步进电机驱动器、第二步进电机驱动器、第一步进电机和第二步进电机，所述第一步进电机驱动器与所述第一步进电机电气连接，所述第二步进电机驱动器与所述第二步进电机电气连接，所述第一步进电机驱动器、第二步进电机驱动器、第一步进电机和第二步进电机各自独立与电源模块电气连接。优选的，所述通讯模块包含蓝牙电路。优选的，所述通讯模块包含无线网络WIFI电路。优选的，所述通讯模块包含有线网络电路和制式通用以太网接口。本专利技术决了现有技术中的不足，达到了以下有益效果：1.本专利技术结构简单，技术成本低、工作稳定、精度高、操作方便。2.本专利技术自动化程度高，不需要花费用户太多时间，在有机蔬菜生长的过程可实现全托管。3.本专利技术可以帮助用户可以实现远程控制并实时了解装置内有机蔬菜生长情况。附图说明图1是本专利技术的模块连接示意图；图2是单片机电路原理图；图3是补光灯模块电路原理图；图4是液晶显示模块电路原理图；图5是光强度传感器电路原理图；图6是温湿度传感器电路原理图；图7是土壤湿度传感器电路原理图；图8是蜂鸣器报警模块电路原理图；图9是水泵驱动模块电路原理图；图10是按键模块原理图；图11是步进电机两轴联动自动松土驱动模块；图12是蓝牙电路原理图。具体实施方式现在结合附图和实施例对专利技术作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本专利技术的基本结构，因此其仅显示与本专利技术有关的构成。如图1到图9所示，一种智能有机蔬菜生长柜的控制系统，包含电源模块，单片机U1、传感器模块、水泵驱动模块、步进电机两轴联动自动松土驱动模块、补光灯模块、警报电路、液晶显示模块J2、通讯模块、按键控制模块；电源模块包含5V直流输出端口、12V直流输出端口和220V交流输出端口；补光灯模块与220V交流输出端口电气连接；单片机U1、传感器模块、水泵驱动模块、步进电机两轴联动自动松土驱动模块、补光灯模块、警报电路、液晶显示模块J2和通讯模块各自独立与5V直流输出端口电气连接；步进电机两轴联动自动松土驱动模块与12V直流输出端口电气连接；水泵驱动模块与12V直流输出端口电气连接；传感器模块、水泵驱动模块、步进电机两轴联动自动松土驱动模块、补光灯模块、警报电路、液晶显示模块J2、通讯模块、按键控制模块与单片机U1电气连接；补光灯模块设有LED光源和电力电子调光电路。如图1所示，作为一种较佳的实施例，传感器模块采集有机蔬菜生长柜系统里的环境数据，温湿度传感器U5和土壤湿度传感器U6测到有机蔬菜生长柜内空气的温度、湿度以及土壤的湿度，将数据反馈给单片机U1，单片机U1对该数据进行计算分析，与系统预先设定的阈值进行比对，当湿度低于预先设定的湿度阈值时，单片机U1驱动报警模块动作，蜂鸣器LS1发出持续的警报声，同时控制水泵模块动作，为土壤补水，直到空气和土壤中的湿度超过预先设定的阈值，水泵模块和报警模块停止工作；光照强度传感器U4将测得有机蔬菜生长柜内的光照强度转换成电信号反馈给单片机U1，当光照强度低于预先设定的阈值时，单片机U1驱动报警模块和补光灯模块动作，调高补光灯的照度值，同时蜂鸣器LS1发出有限次数的警报声；在完成有机蔬菜的采摘后，单片机U1驱动两个步进电机完成X-Y两轴联动，步进电机装上一个小型钉耙，即可实现自动松土。如图2到图7所示，作为一种较佳的实施例，单片机U1采用STC90C58AD，温湿度传感器U5采用DHT22，温度测量范围为-40~80℃，分辨率为0.1℃精度值为±0.5℃，湿度测量范围为0%RH~100%RH，分辨率为0.1%RH精度值为±2%RH；土壤湿度传感器U6采用FC-28，湿度测量范围为测量范围0%RH~100%RH，测量精度值为±1%RH；光强度传感器U4采用GY-30，照度测量值范围为1lx~65535lx，测量精度值为±1%；所述液晶显示模块J2采用LCD1602。如图4所示，液晶显示模块J2电路包括LCD1602液晶显示屏、滑动变阻器和上拉电路，LCD1602液晶显示屏的1引脚和16引脚接地，2引脚和15引脚接+5V直流电源，在2引脚与3引脚之间接一个10kΩ的滑动变阻器用于调节LCD1602的背光亮度，其余的4引脚-14引脚分别连接STC90C58AD单片机的P0.0引脚-P0.7引脚，P1.5引脚-P1.7引脚，LCD1602的4引脚-14引脚分别外接R3-R10、R22-R24上拉电阻，LCD1602液晶显示模块电路能显示有机蔬菜生长柜内空气温度和湿度值、土壤湿度值、显示给生长柜系统设定的水泵U12出水阈值和全光谱LED补光灯开关阈值。如图5所示，光强度传感器电路包括GY-30传感器和上拉电路，GY-30传感器内含BH1750FVI芯片，1引脚接+5V直流电源，2引脚（IIC总线时钟引脚）和3引脚（IIC总线数据引脚）分别与STC90C58AD单片机的P1.0引脚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能有机蔬菜生长柜的控制系统，其特征在于，包含电源模块，单片机U1、传感器模块、水泵驱动模块、步进电机两轴联动自动松土驱动模块、补光灯模块、警报电路、液晶显示模块J2、通讯模块、按键控制模块；所述传感器模块、水泵驱动模块、步进电机两轴联动自动松土驱动模块、补光灯模块、警报电路、液晶显示模块J2、通讯模块、按键控制模块与所述单片机U1电气连接；所述补光灯模块设有LED光源和电力电子调光电路；所述步进电机两轴联动自动松土驱动模块包含第一步进电机驱动器U10、第二步进电机驱动器U11、第一步进电机和第二步进电机，所述第一步进电机驱动器U10与所述第一步进电机电气连接，所述第二步进电机驱动器U11与所述第二步进电机电气连接，所述第一步进电机驱动器U10、第二步进电机驱动器U11、第一步进电机和第二步进电机各自独立与电源模块电气连接。

【技术特征摘要】
1.一种智能有机蔬菜生长柜的控制系统，其特征在于，包含电源模块，单片机U1、传感器模块、水泵驱动模块、步进电机两轴联动自动松土驱动模块、补光灯模块、警报电路、液晶显示模块J2、通讯模块、按键控制模块；所述传感器模块、水泵驱动模块、步进电机两轴联动自动松土驱动模块、补光灯模块、警报电路、液晶显示模块J2、通讯模块、按键控制模块与所述单片机U1电气连接；所述补光灯模块设有LED光源和电力电子调光电路；所述步进电机两轴联动自动松土驱动模块包含第一步进电机驱动器U10、第二步进电机驱动器U11、第一步进电机和第二步进电机，所述第一步进电机驱动器U10与所述第一步进电机电气连接，所述第二步进电机驱动器U11与所述第二步进电机电气连接，所述第一步进电机驱动器U10、第二步进电机驱动器U11、第一步进电机和第二步进电机各自独立与电源模块电气连接。2.根据权利要求1所述的一种智能有机蔬菜生长柜的控制系统，其特征在于，所述传感器模块包含光强度传感器U4、温湿度传感器U5和土壤湿度传感器U6，所述光强度传感器U4、温湿度传感器U5和土壤湿度传感器U6各自独立与所述单片机U1电气连接。3.根据权利要求1所述的一种智能有机蔬菜生长柜的控制系统，其特征在于，所述警报电路包含蜂鸣器LS1和第一三极管Q1，所述蜂鸣器L...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐茂淞，赵展，邹壮志，王栋，丁勇皓，周宏超，
申请(专利权)人：苏州工业职业技术学院，
类型：新型
国别省市：江苏,32