專利名稱：大棚溫濕度自動控制裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種大棚，具體地說，涉及一種大棚溫濕度自動控制裝置，屬于自動控制領域。
背景技術：
農(nóng)作物在生長發(fā)育適合的溫度通常在20-30度之間，濕度的在40%_80%之間。大棚為作物的生長創(chuàng)造了一個封閉的溫度和濕度獨立環(huán)境。其內(nèi)部的溫度和濕度需要人工進行調(diào)節(jié)，傳統(tǒng)的的方法是在大棚前后各留通風窗，在調(diào)節(jié)溫度和濕度時將前后窗同時打開，濕度和溫度較高的空氣從前窗排出，冷空氣從后窗引入從而達到調(diào)節(jié)溫度和濕度的效果。這種做法會帶來兩個弊端，一是在單獨調(diào)節(jié)濕度時會使大棚內(nèi)的溫度明顯下降，二是冷空氣從后窗直接進入大棚由于內(nèi)外空氣溫差大，會引起后窗附近的作物受凍，影響作物生長。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題是針對以上不足，提供一種大棚溫濕度自動控制裝置，能夠自動調(diào)節(jié)溫度、濕度，使用方便。為解決以上問題，本發(fā)明采用以下技術方案大棚溫濕度自動控制裝置，其特征在于所述控制裝置包括
排氣管道，設置在大棚的頂部；排氣管道上設有若干個出氣孔；排氣管道的端部設有排氣風扇；
進氣管道，設置在大棚的底部；進氣管道上設有若干個進氣孔； 熱交換器，包括交換器本體；交換器本體的一個進出口連通有第一單向電磁閥；第一單向電磁閥的進口連通有進氣風扇；交換器本體的另一個進出口與進氣管道連通；
交換器本體內(nèi)設有換熱管和電加熱絲；換熱管的一端與排氣風扇的出口連通；換熱管的另一端與第一單向電磁閥的出口之間設有回流管；換熱管與回流管的連接處設有三通電磁閥；
控制器與排氣風扇、進氣風扇、第一單向電磁閥、電加熱絲和三通電磁閥電連接。作為上述技術方案的進一步改進
所述排氣管道的內(nèi)部設置有供水管，供水管上設有若干個旋轉(zhuǎn)噴頭，旋轉(zhuǎn)噴頭設置在排氣管道外部，供水管的進水端設置有第二單向電磁閥；第二單向電磁閥與控制器電連接。所述控制器包括電連接的微處理器IC1、溫度檢測電路、濕度檢測電路和顯示電路；
溫度檢測電路，用于檢測大棚內(nèi)的溫度參數(shù)，并將溫度參數(shù)輸出至微處理器ICi ； 濕度檢測電路，用于檢測大棚內(nèi)的濕度參數(shù)，并將濕度參數(shù)輸出至微處理器ICi ； 微處理器IC1，用于接收溫度和濕度參數(shù)，處理后輸出至顯示電路進行顯示，并根據(jù)處理結(jié)果控制排氣風扇、進氣風扇、第二單向電磁閥、第一單向電磁閥、電加熱絲和三通電磁閥的工作。
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所述濕度檢測電路包括濕度傳感器IC3和A/D轉(zhuǎn)換器IC2 ；濕度傳感器IC3 的I/O 口接A/D轉(zhuǎn)換器IC2的AIN 口 ；A/D轉(zhuǎn)換器IC2的CLK 口接微處理器ICl的 Pl. 5 口 ；A/D轉(zhuǎn)換器IC2的DOUI 口接微處理器ICl的Pl. 6 口 ；A/D轉(zhuǎn)換器IC2的
CS 口接微處理器ICl的Pl. 7 口。所述濕度檢測電路為溫度傳感器IC4 ；溫度傳感器IC4的數(shù)字信號輸入/輸出端接微處理器ICl的P2. 0 口。所述控制器包括排氣控制電路；排氣控制電路包括電阻R10、光電耦合器0C1、電阻R11、三極管Q4、二極管Dl和繼電器Jl ；電阻RlO的一端接微處理器的Pl. 0 口，電阻RlO 的另一端接光電耦合器OCl的輸入端，光電耦合器OCl的輸出端經(jīng)電阻Rll接三極管Q4的基極，三極管Q4的發(fā)射極經(jīng)并聯(lián)的二極管D1、繼電器Jl線圈接地，排氣風扇與繼電器Jl常開開關串聯(lián)在電源上。所述控制器包括進氣控制電路；進氣控制電路包括電阻R12、光電耦合器0C2、電阻R13、三極管Q5、二極管D2和繼電器J2 ；電阻R12的一端接微處理器的Pl. 1 口，電阻R12 的另一端接光電耦合器0C2的輸入端，光電耦合器0C2的輸出端經(jīng)電阻R13接三極管Q5的基極，三極管Q5的發(fā)射極經(jīng)并聯(lián)的二極管D2、繼電器J2線圈接地，進氣風扇與繼電器J2常開開關串聯(lián)在電源上。所述控制器包括進水控制電路；進水控制電路包括電阻R14、三極管Q6和二極管 D3 ；電阻R14的一端接微處理器的Pl. 2 口，電阻R14的另一端接三極管Q6的基極，三極管 Q6的發(fā)射極接地，三極管Q6的集電極經(jīng)并聯(lián)的二極管D3、第二單向電磁閥接電源。所述控制器包括加熱控制電路；加熱控制電路包括電阻R15、光電耦合器0C3、電阻R16、三極管Q7、二極管D4和繼電器J3 ；電阻R15的一端接微處理器的Pl. 3 口，電阻R15 的另一端接光電耦合器0C3的輸入端，光電耦合器0C3的輸出端經(jīng)電阻R16接三極管Q7的基極，三極管Q7的發(fā)射極經(jīng)并聯(lián)的二極管D4、繼電器J3線圈接地，電加熱絲與繼電器J3常開開關串聯(lián)在電源上。所述控制器包括電磁閥控制電路；電磁閥控制電路包括電阻R17、電阻R18、電阻 R19、電阻R20、集成塊IC5和集成塊IC6 ；微處理器ICl的P2. 4 口經(jīng)電阻R17連接集成塊 IC5的1腳，P2. 5 口經(jīng)電阻R18連接集成塊IC5的2腳，第一單向電磁閥連接在集成塊IC5 的的3腳和5腳之間；微處理器ICl的P2. 6 口經(jīng)電阻R19連接集成塊IC6的1腳，P2. 7 口經(jīng)電阻R20連接集成塊IC6的2腳，三通電磁閥連接在集成塊IC6的的3腳和5腳之間。本發(fā)明采用以上技術方案，與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點控制器能夠根據(jù)大棚內(nèi)的溫度和濕度，自動將大棚內(nèi)的熱空氣和外界的冷空氣置于熱交換器中進行熱交換，使進入大棚的空氣預加熱后再進入大棚，不至于使外界的冷空氣直接進入大棚凍傷作物；并能夠自動控制噴水調(diào)節(jié)濕度，使用方便。下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。


附圖1為本發(fā)明實施例中控制裝置的結(jié)構(gòu)示意附圖2為本發(fā)明實施例中熱交換器和排氣管道的結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖3為本發(fā)明實施例中控制器的電路原理圖；附圖4為本發(fā)明實施例中排氣、進氣、進水和加熱控制電路的原理附圖5為本發(fā)明實施例中電磁閥控制電路的原理圖中，
1-大棚，2-熱交換器，3-排氣管道，4-進氣管道，6-排氣風扇，7-進氣風扇，8-控制器， 9-出氣孔，10-供水管，11-旋轉(zhuǎn)噴頭，12-第二單向電磁閥，13-進氣孔，14-交換器本體， 15-外部氣體進氣管，16-第一單向電磁閥，17-換熱管，18-電加熱絲，19-排氣管，20-三通電磁閥，21-回流管。
具體實施例方式實施例，如圖1、圖2所示，大棚溫濕度自動控制裝置，安裝在大棚1上，包括熱交換器2、排氣管道3、進氣管道4、旋轉(zhuǎn)噴頭5、排氣風扇6、進氣風扇7和控制器8 ；
排氣管道3放置在大棚1的頂部，在排氣管道3上開設了多個出氣孔9，在排氣管道3 的端部放置了排氣風扇6，大棚1內(nèi)的濕度大的熱空氣經(jīng)出氣孔9被排氣風扇6排出，排氣管道3的內(nèi)部嵌放了供水管10，供水管10上安裝了多個旋轉(zhuǎn)噴頭11，旋轉(zhuǎn)噴頭11設置在排氣管道3外部，在供水管10的進水端設置第二單向電磁閥12 ；
進氣管道4放置在大棚1的下部，進氣管道4上開設了多個進氣孔13，進氣管道4與熱交換器2連通，進氣管道4的作用是將外部抽入的氣經(jīng)熱交換后送入大棚1內(nèi)，用來調(diào)節(jié)大棚1內(nèi)的溫度和濕度；
熱交換器2采用換熱管式結(jié)構(gòu)，熱交換器2包括密封的殼體14，殼體14上設有進氣口和出氣口，進氣口與外部氣體進氣管15連通，出氣口與進氣管道4連通，外部氣體進氣管15 上設置有第一單向電磁閥16，進氣風扇7被安裝在熱交換器2的外部氣體進氣管15 —端； 殼體14內(nèi)設有換熱管17和電加熱絲18，換熱管17的一端與排氣管道3連通，排氣風扇6設置在排氣管道3與換熱管17之間，換熱管17的另一端連通有排氣管19，排氣管19 上設置有三通電磁閥20，三通電磁閥20與第一單向電磁閥16的出口之間設有回流管21 ； 排氣風扇6、進氣風扇7、第二單向電磁閥12、第一單向電磁閥16、電加熱絲18和三通電磁閥20與控制器8電連接；
如圖3、圖4、圖5所示，控制器8包括電連接的微處理器IC1、溫度檢測電路、濕度檢測電路和顯示電路；
溫度檢測電路，用于檢測大棚1內(nèi)的溫度參數(shù)，并將溫度參數(shù)輸出至微處理器ICl ； 濕度檢測電路，用于檢測大棚1內(nèi)的濕度參數(shù)，并將濕度參數(shù)輸出至微處理器ICl ； 微處理器IC1，用于接收溫度和濕度參數(shù)，處理后輸出至顯示電路進行顯示，并根據(jù)處理結(jié)果控制排氣風扇6、進氣風扇7、第二單向電磁閥12、第一單向電磁閥16、電加熱絲18 和三通電磁閥20的工作；
微處理器ICl的RST 口經(jīng)串聯(lián)的電阻Rl和電容C3接地，電阻Rl并聯(lián)有復位開關K，在運行出錯時，按下復位開關K后程序從頭開始。濕度檢測電路包括濕度傳感器IC3和A/D轉(zhuǎn)換器IC2，濕度傳感器IC3的型號為 AM2001, A/D轉(zhuǎn)換器IC2的型號為ADC1M9，濕度傳感器IC3的I/O 口接A/D轉(zhuǎn)換器IC2的 AIN 口，A/D轉(zhuǎn)換器IC2的CLK 口接微處理器ICl的Pl. 5 口，A/D轉(zhuǎn)換器IC2的DOUI 口接微處理器ICl的Pl. 6 口，A/D轉(zhuǎn)換器IC2的K 口接微處理器ICl的Pl. 7 口；濕度檢測電路為溫度傳感器IC4，溫度傳感器IC4的型號為S18B20，溫度傳感器IC4的數(shù)字信號輸入/輸出端接微處理器ICl的P2. 0 口；
微處理器ICl的型號為80C51，其P0.0 口至P0. 7 口依次接三個數(shù)碼管并經(jīng)一個限流電阻接電源，微處理器ICl的P2. 1 口經(jīng)三極管Ql接第一個數(shù)碼管的公共端，微處理器ICl 的P2. 2 口經(jīng)三極管Q2接第二個數(shù)碼管的公共端，微處理器ICl的P2. 3 口經(jīng)三極管Q3接第三個數(shù)碼管的公共端，該顯示電路的連接方式為目前的公知技術，故不再詳細說明；
控制器8包括排氣控制電路；排氣控制電路包括電阻R10、光電耦合器0C1、電阻R11、 三極管Q4、二極管Dl和繼電器Jl ；電阻RlO的一端接微處理器的Pl. 0 口，電阻RlO的另一端接光電耦合器OCl的輸入端，光電耦合器OCl的輸出端經(jīng)電阻Rll接三極管Q4的基極， 三極管Q4的發(fā)射極經(jīng)并聯(lián)的二極管D1、繼電器Jl線圈接地，排氣風扇6與繼電器Jl常開開關串聯(lián)在電源上?？刂破?包括進氣控制電路；進氣控制電路包括電阻R12、光電耦合器0C2、電阻 R13、三極管Q5、二極管D2和繼電器J2 ；電阻R12的一端接微處理器的Pl. 1 口，電阻R12的另一端接光電耦合器0C2的輸入端，光電耦合器0C2的輸出端經(jīng)電阻R13接三極管Q5的基極，三極管Q5的發(fā)射極經(jīng)并聯(lián)的二極管D2、繼電器J2線圈接地，進氣風扇7與繼電器J2常開開關串聯(lián)在電源上?？刂破?包括進水控制電路；進水控制電路包括電阻R14、三極管Q6和二極管D3 ； 電阻R14的一端接微處理器的Pl. 2 口，電阻R14的另一端接三極管Q6的基極，三極管Q6 的發(fā)射極接地，三極管Q6的集電極經(jīng)并聯(lián)的二極管D3、第二單向電磁閥12接電源。控制器8包括加熱控制電路；加熱控制電路包括電阻R15、光電耦合器0C3、電阻 R16、三極管Q7、二極管D4和繼電器J3 ；電阻R15的一端接微處理器的Pl. 3 口，電阻R15的另一端接光電耦合器0C3的輸入端，光電耦合器0C3的輸出端經(jīng)電阻R16接三極管Q7的基極，三極管Q7的發(fā)射極經(jīng)并聯(lián)的二極管D4、繼電器J3線圈接地，電加熱絲18與繼電器J3 常開開關串聯(lián)在電源上?？刂破?包括電磁閥控制電路；電磁閥控制電路包括電阻R17、電阻R18、電阻 R19、電阻R20、集成塊IC5和集成塊IC6 ；微處理器ICl的P2. 4 口經(jīng)電阻R17連接集成塊 IC5的1腳，P2. 5 口經(jīng)電阻R18連接集成塊IC5的2腳，第一單向電磁閥16連接在集成塊 IC5的的3腳和5腳之間；微處理器ICl的P2. 6 口經(jīng)電阻R19連接集成塊IC6的1腳，P2. 7 口經(jīng)電阻R20連接集成塊IC6的2腳，三通電磁閥20連接在集成塊IC6的的3腳和5腳之間；集成塊IC5和集成塊IC6的型號為TA8050AP。當溫度傳感器IC4檢測到大棚1內(nèi)溫度高需要降溫時，微處理器ICl啟動排氣風扇6、進氣風扇7、第一單向電磁閥16及三通電磁閥20，三通電磁閥20將換熱管17和排氣管19連通，關閉回流管21，排氣風扇6將大棚1內(nèi)的熱氣經(jīng)出氣孔9、排氣管道3、換熱管 17、三通電磁閥20和排氣管19排出，外面的冷空氣經(jīng)外部氣體進氣管15、第一單向電磁閥 16流入熱交換器2與換熱管17內(nèi)的熱空氣進行熱交換，經(jīng)進氣管道4和進氣孔13進入大棚1內(nèi)，流入大棚1內(nèi)的空氣就成了被預熱過的氣體；
當溫度傳感器IC4檢測到外界環(huán)境是雨雪天氣大棚內(nèi)陽光弱溫度降低時，控制器關閉進氣風扇7和第一單向電磁閥16，控制三通電磁閥20連通換熱管17和回流管21，關閉排氣管19，啟動排氣風扇6和電加熱絲18，排氣風扇6經(jīng)出氣孔9、排氣管道3將大棚1內(nèi)抽出的空氣送至換熱管17，經(jīng)回流管21和熱交換器2的空腔及進氣管道4和進氣孔13進入大棚1內(nèi)，電加熱絲18加熱換熱管17及熱交換器2的空腔內(nèi)的空氣，使大棚1內(nèi)的溫度提
尚ο 當大棚1內(nèi)濕度降低時，微處理器ICl打開第二單向電磁閥12，水經(jīng)第二單向電磁閥12、供水管10及旋轉(zhuǎn)噴頭11向大棚1內(nèi)噴水，當濕度達到設定值時，微處理器ICl關閉第二單向電磁閥12，停止噴水。
權(quán)利要求
1.大棚溫濕度自動控制裝置，其特征在于所述控制裝置包括排氣管道(3)，設置在大棚(1)的頂部；排氣管道(3)上設有若干個出氣孔(9);排氣管道(3)的端部設有排氣風扇(6)；進氣管道(4)，設置在大棚(1)的底部；進氣管道(4)上設有若干個進氣孔(13)；熱交換器(2)，包括交換器本體(14)；交換器本體(14)的一個進出口連通有第一單向電磁閥(16)；第一單向電磁閥(16)的進口連通有進氣風扇(7)；交換器本體(14)的另一個進出口與進氣管道(4)連通；交換器本體(14)內(nèi)設有換熱管(17)和電加熱絲(18)；換熱管(17)的一端與排氣風扇(6)的出口連通；換熱管(17)的另一端與第一單向電磁閥(16)的出口之間設有回流管 (21)；換熱管(17)與回流管(21)的連接處設有三通電磁閥(20)；控制器(8)，與排氣風扇(6)、進氣風扇(7)、第一單向電磁閥(16)、電加熱絲(18)和三通電磁閥(20)電連接。
2.如權(quán)利要求1所述的大棚溫濕度自動控制裝置，其特征在于所述排氣管道(3)的內(nèi)部設置有供水管(10 )，供水管(10 )上設有若干個旋轉(zhuǎn)噴頭(11)，旋轉(zhuǎn)噴頭(11)設置在排氣管道(3)外部，供水管(10)的進水端設置有第二單向電磁閥(12);第二單向電磁閥(12)與控制器(8)電連接。
3.如權(quán)利要求2所述的大棚溫濕度自動控制裝置，其特征在于所述控制器(8)包括電連接的微處理器IC1、溫度檢測電路、濕度檢測電路和顯示電路；溫度檢測電路，用于檢測大棚(1)內(nèi)的溫度參數(shù)，并將溫度參數(shù)輸出至微處理器ICi ；濕度檢測電路，用于檢測大棚(1)內(nèi)的濕度參數(shù)，并將濕度參數(shù)輸出至微處理器ICi ；微處理器IC1，用于接收溫度和濕度參數(shù)，處理后輸出至顯示電路進行顯示，并根據(jù)處理結(jié)果控制排氣風扇(6)、進氣風扇(7)、第二單向電磁閥(12)、第一單向電磁閥(16)、電加熱絲(18)和三通電磁閥(20)的工作。
4.如權(quán)利要求3所述的大棚溫濕度自動控制裝置，其特征在于所述濕度檢測電路包括濕度傳感器IC3和A/D轉(zhuǎn)換器IC2 ；濕度傳感器IC3的I/O 口接A/D轉(zhuǎn)換器IC2的AIN 口 ；A/D轉(zhuǎn)換器IC2的CLK 口接微處理器ICl的Pl. 5 口 ；A/D轉(zhuǎn)換器IC2的DOUI 口接微處理器ICl的Pl. 6 口 ；A/D轉(zhuǎn)換器IC2的 H 口接微處理器ICl的Pl. 7 口。
5.如權(quán)利要求3所述的大棚溫濕度自動控制裝置，其特征在于所述濕度檢測電路為溫度傳感器IC4 ；溫度傳感器IC4的數(shù)字信號輸入/輸出端接微處理器ICl的P2. 0 口。
6.如權(quán)利要求3所述的大棚溫濕度自動控制裝置，其特征在于所述控制器(8)包括排氣控制電路；排氣控制電路包括電阻R10、光電耦合器0C1、電阻R11、三極管Q4、二極管Dl和繼電器Jl ；電阻RlO的一端接微處理器的Pl. 0 口，電阻RlO的另一端接光電耦合器OCl的輸入端， 光電耦合器OCl的輸出端經(jīng)電阻Rll接三極管Q4的基極，三極管Q4的發(fā)射極經(jīng)并聯(lián)的二極管D1、繼電器Jl線圈接地，排氣風扇(6)與繼電器Jl常開開關串聯(lián)在電源上。
7.如權(quán)利要求3所述的大棚溫濕度自動控制裝置，其特征在于所述控制器(8)包括進氣控制電路；進氣控制電路包括電阻R12、光電耦合器0C2、電阻R13、三極管Q5、二極管D2和繼電器J2 ；電阻R12的一端接微處理器的Pl. 1 口，電阻R12的另一端接光電耦合器0C2的輸入端， 光電耦合器0C2的輸出端經(jīng)電阻R13接三極管Q5的基極，三極管Q5的發(fā)射極經(jīng)并聯(lián)的二極管D2、繼電器J2線圈接地，進氣風扇(7)與繼電器J2常開開關串聯(lián)在電源上。
8.如權(quán)利要求3所述的大棚溫濕度自動控制裝置，其特征在于所述控制器(8)包括進水控制電路；進水控制電路包括電阻R14、三極管Q6和二極管D3 ；電阻R14的一端接微處理器的Pl. 2 口，電阻R14的另一端接三極管Q6的基極，三極管 Q6的發(fā)射極接地，三極管Q6的集電極經(jīng)并聯(lián)的二極管D3、第二單向電磁閥(12)接電源。
9.如權(quán)利要求3所述的大棚溫濕度自動控制裝置，其特征在于所述控制器(8)包括加熱控制電路；加熱控制電路包括電阻R15、光電耦合器0C3、電阻R16、三極管Q7、二極管D4和繼電器J3 ；電阻R15的一端接微處理器的Pl. 3 口，電阻R15的另一端接光電耦合器0C3的輸入端， 光電耦合器0C3的輸出端經(jīng)電阻R16接三極管Q7的基極，三極管Q7的發(fā)射極經(jīng)并聯(lián)的二極管D4、繼電器J3線圈接地，電加熱絲(18)與繼電器J3常開開關串聯(lián)在電源上。
10.如權(quán)利要求3所述的大棚溫濕度自動控制裝置，其特征在于所述控制器(8)包括電磁閥控制電路；電磁閥控制電路包括電阻R17、電阻R18、電阻R19、電阻R20、集成塊IC5和集成塊IC6 ； 微處理器ICl的P2. 4 口經(jīng)電阻R17連接集成塊IC5的1腳，P2. 5 口經(jīng)電阻R18連接集成塊IC5的2腳，第一單向電磁閥(16)連接在集成塊IC5的的3腳和5腳之間；微處理器ICl的P2. 6 口經(jīng)電阻R19連接集成塊IC6的1腳，P2. 7 口經(jīng)電阻R20連接集成塊IC6的2腳，三通電磁閥(20)連接在集成塊IC6的的3腳和5腳之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種大棚溫濕度自動控制裝置，包括排氣管道和進氣管道，排氣管道的端部設有排氣風扇；進氣管道上設有若干個進氣孔；熱交換器包括交換器本體；交換器本體的一個進出口連通有第一單向電磁閥；第一單向電磁閥的進口連通有進氣風扇；交換器本體的另一個進出口與進氣管道連通；交換器本體內(nèi)設有換熱管和電加熱絲；換熱管的一端與排氣風扇的出口連通；換熱管的另一端與第一單向電磁閥的出口之間設有回流管；換熱管與回流管的連接處設有三通電磁閥；控制器能夠自動將大棚內(nèi)的熱空氣和外界的冷空氣置于熱交換器中進行熱交換，使進入大棚的空氣預加熱后再進入大棚，不至于使外界的冷空氣直接進入大棚凍傷作物；自動控制噴水調(diào)節(jié)濕度。
文檔編號A01G9/24GK102349426SQ20111026906
公開日2012年2月15日 申請日期2011年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月13日
發(fā)明者袁蘭英, 郝建波 申請人:郝建波