一种智能微气候控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于智能温室技术领域，具体涉及一种智能微气候控制装置。一种智能微气候控制装置，包括上位机微气候控制程序、Arduino nano微控制器、光传感器、空气温度传感器、空气湿度传感器；所述上位机微气候控制程序与Arduino nano微控制器连接且双向数据交换，即上位机微气候控制程序一方面将编译好的微气候控制程序下载到Arduino nano微控制器中，另一方面接收Arduino nano微控制器反馈的微气候状态；所述光传感器的输出端连接Arduino nano微控制器的输入端，发送光强度值给Arduino nano微控制器；所述空气温度传感器的输出端连接Arduino nano微控制器的输入端，发送温度值给Arduino nano微控制器；所述空气湿度传感器的输出端连接Arduino nano微控制器的输入端，发送空气湿度值给Arduino nano微控制器。

An intelligent microclimate control device

【技术实现步骤摘要】
一种智能微气候控制装置
本专利技术属于智能温室
，更具体地，本专利技术涉及一种智能微气候控制装置。
技术介绍
目前，智能化温室是现代农业设施中的高级类型，拥有综合环境控制系统，利用该环境控制系统可以直接控制调节温室内的温度、光照、供水、供肥、湿度诸多因素，可以实现全年高产、稳步精细蔬菜、花卉的种植，且经济效益良好。为了让儿童能够直接观察到温室植物的生长过程，培养儿童对探索未知事情的浓厚兴趣，开发儿童的大脑潜力，需要进行一些科技教育。而教室微气候往往不满足植物生长需要，造成学生在学习时无法观察植物完整的生命过程，教学效果不佳。而一般大型农业温室虽然可以调节微气候，但是并不适用于教室室内。此外现在市面上一般的迷你温室只有围合结构，但是没有微气候调节功能。微气候的调节需要两个功能，第一是一个封闭的内部空间，这个空间会阻碍内部和外部的空气和热量交换。第二是具备调节气温、空气湿度和光照的功能。受到塑料开模和工业制造的成本限制，市面上的温室这两点往往难以集成在一起，因此无法调节微气候。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术第一个方面提供了一种智能微气候控制装置，包括上位机微气候控制程序、Arduinonano微控制器、光传感器、空气温度传感器、空气湿度传感器；所述上位机微气候控制程序与Arduinonano微控制器连接且双向数据交换，即上位机微气候控制程序一方面将编译好的微气候控制程序下载到Arduinonano微控制器中，另一方面接收Arduinonano微控制器反馈的微气候状态；所述光传感器的输出端连接Arduinonano微控制器的输入端，发送光强度值给Arduinonano微控制器；所述空气温度传感器的输出端连接Arduinonano微控制器的输入端，发送温度值给Arduinonano微控制器；所述空气湿度传感器的输出端连接Arduinonano微控制器的输入端，发送空气湿度值给Arduinonano微控制器。作为一种优选的技术方案，所述智能微气候控制装置还包括光照装置；所述光照装置的输入端通过继电器与Arduinonano微控制器的输出端连接，通过继电器的闭合可使光照装置接通电源亮起。作为一种优选的技术方案，所述智能微气候控制装置还包括加热装置；所述加热装置的输入端通过继电器与Arduinonano微控制器的输出端连接，通过继电器的闭合可使加热装置接通电源亮起。作为一种优选的技术方案，所述智能微气候控制装置还包括制冷装置；所述制冷装置的输入端通过继电器与Arduinonano微控制器的输出端连接，通过继电器的闭合可使制冷装置接通电源为室内降温和/或除湿。作为一种优选的技术方案，所述智能微气候控制装置还包括除湿装置；所述除湿装置的输入端通过继电器与Arduinonano微控制器的输出端连接，通过继电器的闭合可使除湿装置接通电源为室内降温和/或除湿。光环境是植物生长发育不可缺少的重要物理环境因素之一，通过光质调节，控制植株形态建成是设施栽培领域的一项重要技术。作为一种优选的技术方案，所述光照装置选自农用钠灯、照明灯、植物LED灯带中的任一种；更优选植物LED灯带。作为一种优选的技术方案，所述植物led照明利用led灯珠创造适合植物生长的光谱，达到补充和代替自然光的目的。本专利技术的热环境调节技术通过发热电缆技术可实现。主要手段是以电力为能源，利用合金电阻丝或者碳纤维发热体远红外进行通电发热。发热电缆通电后，导体工作温度控制在40-70℃，通过接触面(10-35℃)作为散热面，以辐射的方式向地面以上传递，使其表面温度升高，达到提高及保持室温的目的。所述加热装置选自电暖气、电热板中的任一种；更优选电热板。作为一种优选的技术方案，所述电热板利用电力为能源，利用合金电阻丝或者碳纤维发热体远红外进行通电发热。发热电缆通电后，导体工作温度控制在40-70℃，通过接触面(10-35℃)作为散热面，以辐射的方式向地面以上传递，使其表面温度升高，达到提高及保持室温的目的。作为一种优选的技术方案，所述电加热板的制作方法是将发热电缆直接浇筑在方形速干水泥模具内。由于水泥热容量大，可以把白天自然光中的热量储存在水泥板中，避免白天气温过高。在傍晚时，开始储存发热电缆释放的热量，避免温室在凌晨时气温过低。作为一种优选的技术方案，所述制冷装置为半导体致冷器。作为一种优选的技术方案，所述半导体致冷器利用半导体材料的Peltier效应，当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量，可以实现制冷的目的。半导体制冷片是电流换能型片件，通过输入电流的控制，可实现高精度的温度控制，再加上温度检测和控制手段，很容易实现遥控、程控、计算机控制，便于组成自动控制系统。此外，半导体制冷片热惯性非常小，制冷制热时间很快，在热端散热良好冷端空载的情况下，通电不到一分钟，制冷片就能达到最大温差。作为一种优选的技术方案，所述除湿装置为排风扇。本专利技术第二个方面提供了一种智能拼装迷你温室，所述迷你温室内置上述智能微气候控制装置。作为一种优选的技术方案，所述迷你温室由三个温室薄膜、三个温室箱纸板合围而成四方体形状；所述三个温室箱纸板包括一个温室箱顶板、一个温室箱底板、一个温室箱背板，三个温室箱纸板之间通过邻边相接。作为一种优选的技术方案，所述温室箱顶板的左右两侧各设置有LED灯带和排风扇；所述温室箱顶板的下方通过导线悬挂设置有空气温度传感器和空气湿度传感器；所述温室箱底板的左右两侧各设置有半导体制冷器和电加热板；所述温室箱背板上从上至下依次设置有光传感器和Arduinonano微控制器。作为一种优选的技术方案，所述三个温室箱纸板采用三明治结构，即在两面纸板的中间是一层10mm厚的蜂窝纸板。作为一种优选的技术方案，所述三个温室箱纸板是利用激光切割的原生木浆纸板制成。该特定纸板的三明治结构构造可形成一个空气绝热层，能实现温室50％的表面积的热传导系数在0.05W/mK左右。此外，该纸板的抗弯曲能力较强，断裂模量达到70MPa，适合作为整体受力结构。最后，该部分可以通过插接方式拼装成一个结构。本专利技术第三个方面提供了一种上述智能拼装温室装置在温室种植、科创教育中的应用。有益效果：1、本专利技术通过一个独特的物理结构构造一个封闭性的温室结构，再结合微气候感应、微气候调节和微气候控制三大功能，实现微气候调节目的。2、本专利技术的温室结构允许儿童利用合适的工具和辅料来自己动手的方式进行搭建和封装，还允许儿童利用电脑读取微气候数据并及时设定微气候参数，调整微气候模式。3、本专利技术的温室结构允许儿童可以每周都能观察到植物生长的明显变化。附图说明图1为智能微气候控制装置原料图；图2为智能拼装迷你温室结构示意图；其中：1、上位机微气候控制程序；2、Arduinonano微控制器；3、光传感器；4、空气温度传感器；5、空气湿度传感器；6、LED灯带；7本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能微气候控制装置，其特征在于，包括上位机微气候控制程序、Arduino nano微控制器、光传感器、空气温度传感器、空气湿度传感器；所述上位机微气候控制程序与Arduino nano微控制器连接且双向数据交换，即上位机微气候控制程序一方面将编译好的微气候控制程序下载到Arduino nano微控制器中，另一方面接收Arduino nano微控制器反馈的微气候状态；所述光传感器的输出端连接Arduino nano微控制器的输入端，发送光强度值给Arduino nano微控制器；所述空气温度传感器的输出端连接Arduino nano微控制器的输入端，发送温度值给Arduino nano微控制器；所述空气湿度传感器的输出端连接Arduino nano微控制器的输入端，发送空气湿度值给Arduino nano微控制器。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能微气候控制装置，其特征在于，包括上位机微气候控制程序、Arduinonano微控制器、光传感器、空气温度传感器、空气湿度传感器；所述上位机微气候控制程序与Arduinonano微控制器连接且双向数据交换，即上位机微气候控制程序一方面将编译好的微气候控制程序下载到Arduinonano微控制器中，另一方面接收Arduinonano微控制器反馈的微气候状态；所述光传感器的输出端连接Arduinonano微控制器的输入端，发送光强度值给Arduinonano微控制器；所述空气温度传感器的输出端连接Arduinonano微控制器的输入端，发送温度值给Arduinonano微控制器；所述空气湿度传感器的输出端连接Arduinonano微控制器的输入端，发送空气湿度值给Arduinonano微控制器。


2.根据权利要求1所述的智能微气候控制装置，其特征在于，所述智能微气候控制装置还包括光照装置；所述光照装置的输入端通过继电器与Arduinonano微控制器的输出端连接，通过继电器的闭合可使光照装置接通电源亮起。


3.根据权利要求2所述的智能微气候控制装置，其特征在于，所述智能微气候控制装置还包括加热装置；所述加热装置的输入端通过继电器与Arduinonano微控制器的输出端连接，通过继电器的闭合可使加热装置接通电源亮起。


4.根据权利要求3所述的智能微气候控制装置，其特征在于，所述智能微...

【专利技术属性】
技术研发人员：申硕璞，周明威，
申请(专利权)人：上海邑卉文化发展有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31