专利名称：智能温室蔬菜环境生态装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种蔬菜大棚用智能温室蔬菜环境生态装置。
已有一些常年大型蔬菜和花卉培育温室中利用中央控制装置进行集中监控的系统对其内的温度、湿度，营养元素含量、O2、CO2和有害气体含量、以及光照等环境生态参量进行适时监测，并利用配置的多种装置自动进行，如升、降温、通风，补充CO2等控制，但是其设备庞大，造价昂贵。无论系统操作安装、使用都非常复杂，需要专人管理，更不宜在夏季温室停用时方便随意地取下待用。这显然对于目前我国广大农村主要建造和使用的普通日光型温室不相适应。
本发明的目的是提供一种测量和控制环境生态参量足够多，适合我国农村普通温室使用的造价低廉，安装使用方便，拆卸容易，不需要专门维护管理的智能温室蔬菜环境生态装置。
本实用新型的基本技术方案是采用单片机作为中央微处理器(CPU)，将所需温室环境生态参量进行适时监测，并将测结果通过声光报警等适时报告；若对需要调节的环境生态参量则自动输出控制信号，启动相应设备进行调整，主要包括通风除湿降温、辅助除湿、降温、升温、补充和调整光照、补充CO2、自动进行微灌等。同时对配置有电机驱动收放草苫等保温材料的设备根据设定进行自动控制；或自动喷洒药物或根据实际要求进行其它控制。为此装置设有输入的小键盘，显示器和语音报警单元和光报警单元。
以下结合附图详细给出本实用新型的具体实施例
图1.本实用新型电路基本结构方框图图2.本实用新型电路原理示意图图3.本实用新型前面板结构示意图图4.本实用新型后面板结构示意图图5.不带输出控制单元的(简化型)本实用新型的电路原理示意图图6.简化型前面板结构示意图图7.简化型后面板结构示意图一种智能温室蔬菜环境生态装置，它是由包括存储器在内的中央控制装置15、键盘12、包括显示窗在内的显示器13、运行监控单元14语音处理器16、日历时钟、闹钟单元18、提供工作电压VCC的直流电源29、外壳以及与输入测量单元19经由输入插座40相连接的传感器31和与输出控制单元11经由输出插座39相连接的执行装置30，通过数据地址控制总线将中央控制装置15与其它相关部分相连接组成，其特征在于它还包括环境生态参量超限时的语音报警单元16及光报警单元17，上述中央控制装置15是采用97C52芯片如图2中的IC1的中央微处理器CPU。作为进行人机对话的输出通道、包括如图3前面板上的显示窗在内的显示器13与上述中央控制装置15串行口(SIO)相连，如图2，显示可采用数码管或液晶显示器，如型号为TH12B12。
作为进行人机对话的输入通道，键盘12为行列扫描式6行×8列结构，列输入通过扩展的输入口如图2中的IC4进行，行扫描由中央控制装置15的P1口提供，对应设置在前面板上的按键32，如图3有上下三列共五组按键包括多达16个蔬菜品种选择键32，a-h有8个生长周期选择键33，用户需要通风、升温、补光、微灌或施药时用手动控制输出的11个手动控制键34，进行手控相应执行装置30实施，还有6个特殊功能选择键35和设定、时钟、正常与增加等8个设定键36，可进行定时微灌的时间间隔，保温材料收放时间等的设置。
运行监控单元14采用X25045芯片(IC6)，与中央控制装置15的P3口线相连，其监控输出端连接中央控制装置15的复位端F，以保证装置运行正常进行。
输入测量单元(19)的主控芯片IC9采用ADC0817或ADC0809经由并行总线与中央控制装置15相连接，包括空气温湿度等所有传感器31的输出电信号连接在IC9的16个输入端之一，对应后面板上15个传感器输入插座40。其它输入测量27是仪器保留的数个输入端口作为扩展用，以随时增加测量参量。
由IC5和IC7两个锁存器组成的输出控制单元11采用锁存器结构控制信号，通过并行总线与中央控制装置15相连，中央控制装置15将输出信号通过并行总线送至锁存器锁存后，由锁存器经由光电耦合器11a驱动可控硅SCR的通断，以驱动相应的执行装置30，对应后面板上有标识的10个输出控制插座39连接外设的执行装置30，上述光电耦合器11a为一典型常用电路。
输出控制单元11采用锁存器结构控制信号，由IC5和IC7构成的两个锁存器也通过并行总线与中央控制装置15相连，中央控制装置15将输出信号通过并行总线送至锁存器锁存后，由锁存器经由光电耦合器驱动可控硅的通断，以驱动相应的执行装置30，如通风除湿降温1、最方便是驱动排风扇完成，还有相应其它补充光照5补充CO26.收放保温材料9等执行装置30，对应后面板上有标识的10个输出控制插座39连接外设的执行机构30，当有控制信号输出时，相应的输出有效指示灯37点亮表示输出有效。若没有相应输出的执行装置30，可作为提醒用户指示。例如其中的升温指示灯点亮，而又没有相应升温设备连接，则告示用户温室内温度过低，需要升温。
语音报警单元16由语音处理器IC10提供，可采用TC8831F芯片，经由晶体管BG1电阻R2和电容C1构成的功率放大器驱动扬声器SP发声，光报警单元17由输出控制单元11的锁存器IC7驱动分别指示温湿度、光照、有害气体的四只发光二极管B发光；对应前面板上的四只报警指示灯38，当有关参数超限时报警指示灯38点亮告警。
所需测量的多路传感器31，通常温湿度测量宜采用各种电阻式或电流式传感器，光照采用光敏电阻，以及O2和CO2传感器等。
作为实施例变更是后面板上只具备有限几个传感器输入插座40和输出控制插座39的简约类型装置(图略)。
作为本实用新型的另一实施例是不带输出控制单元11的简化型，如图5至图7所示，前面板上没有手动按键34、后面板上没有输出控制插座39，为一只仅具备环境生态参量的输入测量单元19和目标参量超限时的语音报警单元16与光报警单元17的装置。
综上所述，显然本实用新型结构紧凑合理，安装使用方便，无须专人管理且价格低廉，是我国广大农村普通日光型温室环境生态参量的理想微机控制装置。
权利要求1.一种智能温室蔬菜环境生态装置，它是由包括存储器在内的中央控制装置(15)、键盘(12)、包括显示窗在内的显示器(13)、运行监控单元(14)语音处理器(16)、日历时钟、闹钟单元(18)、直流电源(29)、外壳以及与输入测量单元(19)经由输入插座(40)相连接的传感器(31)和与输出控制单元(11)经由输出插座(39)相连接的执行装置(30)，通过数据地址控制总线将中央控制装置(15)与其它相关部分相连接组成，其特征在于它还包括环境生态参量超限时的语音报警单元(16)及光报警单元(17)，且a)上述中央控制装置(15)是采用97C52芯片IC1的中央微处理器，b)显示器(13)与上述中央控制装置(15)串行口SIO相连，显示器(13)以数码管或液晶显示器TH12B12显示，c)键盘(12)为行列扫描式6行X 8列结构，对应设置在装置前面板上的上下三列共五组的按键包括A-P多达16个蔬菜品种选择键(32)，a-h有8个生长周期选择键(33)，用户需要时用手动控制输出的11个手动控制键(34)，6个特殊功能选择键(35)和设定、时钟共8个设定键(36)，d)运行监控单元(14)采用X25045芯片IC6，与中央控制装置(15)的P3口线相连，其监控输出端连接中央控制装置(15)的复位端F，e)输入测量单元(19)的主控芯片IC9采用ADC0817或ADC0809经由并行总线与中央控制装置(15)相连接，所有传感器(31)的输出电信号连接在IC9的16个输入端之一，对应后面板上15个传感器输入插座(40)，f)由IC5和IC7两个锁存器组成的输出控制单元(11)采用锁存器结构控制信号，通过并行总线与中央控制装置(15)相连，中央控制装置(15)将输出信号通过并行总线送至锁存器锁存后，由锁存器经由光电耦合器(11a)驱动可控硅SCR的通断，以驱动相应的执行装置(30)，对应后面板上有标识的10个输出控制插座(39)连接外设的执行装置(30)，g)语音报警单元16由语音处理器IC10提供，可采用TC8831F芯片，经由晶体管BG1、电阻R2和电容C1构成的功率放大器驱动扬声器SP发声，h)光报警单元(17)由输出控制单元(11)的锁存器IC7驱动分别指示温湿度、光照、有害气体的四只发光二极管发光B(38)，对应前面板上的四只报警指示灯(38)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于上述装置可以是不带输出控制单元(11)只具备环境生态参量的输入测量单元(19)和语音报警单元(16)及光报警单元(17)的装置。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于上述装置是只具备有限几个传感器输入插座(40)和输出控制插座(39)的简约类型装置。
专利摘要一种智能温室蔬菜环境生态装置。它包括中央微处理器、传感器与输入测量单元、执行装置与输出控制单元和运行监控单元,其特征是还有环境生态参量超限时的语音和光报警单元,且键盘有蔬菜品种、生长周期选择键等49个按键,对环境生态参量进行适时监测并输出控制信号,实现升降温,补充光照和CO
文档编号A01G9/24GK2368277SQ992206
公开日2000年3月15日 申请日期1999年4月28日 优先权日1999年4月28日
发明者姜德志, 李彩玲 申请人:姜德志