CN108646818A - 一种家用菌菇种植箱 - Google Patents

Abstract

本发明提出家用菌菇种植箱，涉及家居种植技术领域，包括不透光的箱体、隐藏布置在箱体上的控制装置及放置在箱体内的培养盒，控制装置包括处理器，处理器连接有数据采集模块、存储模块、通讯模块、人机接口模块和驱动控制模块，驱动控制模块驱动加热装置和加湿装置。本发明针对现有种植箱无法自动控制备的问题进行了进一步的改进与完善，完成数据信号的采集和处理，核心采用32位单片机，并配合集成温度传感器和湿度传感器，驱动加热部分采用继电器调温电路，以液晶显示模块作为显示单元，使得本申请实现高精度和数字化，从而很好地实现对温湿度的控制，利于食用菌的生长。

Description

一种家用菌菇种植箱

技术领域

本发明涉及家居种植技术领域，尤其是一种家用菌菇种植箱。

背景技术

当今社会，随着城市人口的剧烈增涨和城市建设迅速的发展，人们的日常生活水平得到了显著的提升。高层的建筑此起彼伏，城市的建筑密度变得越来越大，人类的居住环境也随之发生了翻天覆地的变化，同时随着越来越多大中城市的别墅区和高档住宅的增多，大气污染、噪音污染、水源污染、城市热岛效应等各类环境问题日趋严重。

随着人们生活水平的提高，人们对于食品安全也越来越重视。由于目前农产品还处于小农小户种植状态，无法做到对农产品的质量进行全程控制。而一般无公害的有机蔬菜对于消费者来说又比较昂贵。

因此，越来越多的人在自己家里种植蔬菜，一方面食用放心，另一方面可以起到美化家居和减缓工作压力的作用。食用菌富含人体必需的多种氨基酸、维生素、真菌多糖，是食用价值和药用价值兼具的高蛋白、低脂肪健康食品。经常食用可以有效的降低胆固醇、血糖，防止心脑血管病的发生，保证了人们的身体健康。目前水叶菜等的家庭种植技术相对成熟，而食用菌的家庭种植技术相对不成熟，自动化程度较低，并且用户无法实时监控食用菌的生产情况。

发明内容

本发明旨在提供一种家用菌菇种植箱，以解决上述现有技术存在的问题。为此，本发明采用的具体技术方案如下：

一种家用菌菇种植箱，包括不透光的箱体、隐藏布置在所述箱体上的控制装置及放置在所述箱体内的培养盒，其中，

所述培养盒内填塞有培养基；

所述控制装置包括处理器，所述处理器连接有数据采集模块、存储模块、通讯模块、人机接口模块和驱动控制模块，所述数据采集模块中的温度信号采集采用温度传感器，所述温度传感器置于箱体内壁，然后经温度信号放大器后送入所述处理器进行处理，所述处理器对温度信号进行检测与分析，并将温度信号实时显示在所述人机接口模块的LCD上，所述数据采集模块中的湿度信号采集采用湿度传感器，所述湿度传感器置于箱内，用于检测空气湿度，然后将信号送入进行处理器处理，所述处理器对湿度信号进行检测和分析，将空气湿度信号实时显示在所述LCD上，所述驱动控制模块驱动加热装置和加湿装置。

作为优选，所述培养基由锯末、米糠、玉米粉及水搅拌混合而成，搅拌湿度维持在50％。

作为优选，所述温度传感器采用采用铂电阻PT100，所述温度传感器由电阻R12、R1、稳压二极管TL431组成电源部分，通过H桥电路能够很好的抑制温度漂移影响所述H桥上边设有限流电阻R1。

作为优选，所述湿度传感器采用HS1101传感器，将该所述湿度传感器置于振荡电路中，将电容值的变化转为与之呈反比的电压频率信号。

作为优选，所述加热装置采用继电器来驱动，所述继电器选择OMRONG6B-1174P型继电器，继电器采用NPN8050三极管驱动，并在三极管的基极加一个470欧的电阻。

本发明提供的一种家用菌菇种植箱，其有益效果在于：针对现有种植箱无法自动控制备的问题进行了进一步的改进与完善，完成数据信号的采集和处理，核心采用32位单片机，并配合集成温度传感器和湿度传感器，,驱动加热部分采用继电器调温电路，以液晶显示模块作为显示单元，使得本申请实现高精度和数字化，从而很好地实现对温湿度的控制，利于食用菌的生长。

附图说明

图1是本发明的家用菌菇种植箱立体图；

图2是本发明的家用菌菇种植箱的应用状态立体图；

图3是本发明的家用菌菇种植箱的控制装置原理框图；

图4是温度采集电路原理图；

图5是湿度采集电路原理图；

图6是电加热器驱动电路原理图；

图7是加湿工作原理图；

图8是报警装置电路图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

如图1、2所示，本实施例提供的家用菌菇种植箱，包括不透光的箱体1、隐藏布置在箱体上的控制装置及放置在箱体内的培养盒2。培养盒2内填塞有培养基，培养基由锯末、米糠、玉米粉及水搅拌混合而成，搅拌湿度维持在50％，提供菌菇生长所需的养分。将培养基填塞在培养盒2中，送入高温杀菌釜经过120℃～130℃的高温杀菌，使得细菌等无法生存，进而达到后续栽培菌菇时零发霉率，经过10小时后取出包含有培养基的培养盒2，使其自然冷却或人工加速冷却。

控制装置包括处理器，处理器连接有数据采集模块，存储模块，通讯模块，人机接口模块，驱动控制模块，如图3所示，在数据采集模块中，温度信号采集采用温度传感器，置于箱体内壁，用于检测箱温，然后经温度信号放大器后送入进行处理。处理器对温度信号进行检测与分析，并将温度信号实时显示在LCD上。当箱内温度低于设定温度时候自动触发驱动加热装置进行加热，一旦出现超低温或者超高温，者箱内温度出现超高温时候，系统自动触发报警装置进行报警。湿度信号采集采用湿度传感器，置于箱内，用于检测空气湿度，然后将信号送入进行处理器处理。处理器对湿度信号进行检测和分析，将空气湿度信号实时显示在LCD上。一旦空气湿度低于设定湿度，处理器立即启动超声雾化加湿装置进行加湿。本申请的控制装置配有非易失性存储器，运行时所设定的参数在停电时仍保留。

本申请的处理器采用S3C2410A处理器，而温度传感器采用采用铂电阻PT100，具体的温度采集电路如图4所示，电阻R12、R1、稳压二极管TL431组成电源部分，TL431产生稳定2.5V直流电压基准；H桥供电采用三端可编程并联稳压二极管TL431，H桥电路能够很好的抑制温度漂移影响，同时对电压信号的波动也能起到很好的抑制，为了使温度变化时桥输出的信号尽可能大，选择RPt、R2、R3、R4这四个阻值近似相等，同时为了避免流过PT100传感器的电流过大使其发热进而导致非线性失真增大，电桥电压不宜太高，一般要求流过PT100的电流小于5mA，所以在H桥上边加了一个限流电阻R1；为了防止单级放大倍数过高带来的非线性误差，放大电路采用两级发大，采用LM358集成运算放大器；采用二阶低通滤波器完成滤波及采用二极管D2用于防止输出负电压，保护后级电路。

湿度传感器采用HS1101传感器，其作为一个电容传感器，在电路中可等效为一个电容器件，如图5所示，将该湿敏电容置于振荡电路中，将电容值的变化转为与之呈反比的电压频率信号。

种植箱主要功率器件为一个交流的电加热器，采用继电器来驱动该加热器，如图6所示。继电器选择OMRONG6B-1174P型继电器，继电器采用NPN8050三极管驱动，并在三极管的基极加一个470欧的电阻，当三极管的基极加载高电平信号时，三极管导通继电器工作，当三极管的基极为低电平信号时，三极管截止继电器停止工作，并在继电器的周围添加了续流保护电路和工作指示电路。

种植箱由超声雾化发生器进行加湿工作，加湿工作原理图如图7所示。超声雾化加湿器主要由超声波雾化发生器、水箱、继电器、水位控制阀等部件构成。气流通道设置于水箱中，由气流入口水平至水箱的一处，然后垂直向下至底部。气流主要经气流入口及水箱中的水平通道及垂直通道，使得超声波雾化发生器产生的雾进入湿气流腔，最后再经气流出口至种植箱。继电器用来控制超声雾化发生器的打开与关断，从而达到控制湿度的目的。

当箱温过高或者过低时报警，种植箱掉电报警，如图8所示，掉电报警信号由处理器采用S3C2410A实现，当电源电压降低时，发出中断信号，单片机进入断处理子程序，保存设置及发出报警信号。

外围电路采用固态继电器来控制加热装置和加湿装置，由于固态继电器是以可控硅做输出的器件，所以避免了大电流信号对系统的干扰。增加了“看门狗”芯片，设定好复位时间后它可以在程序“跑飞”的情况下给单片机复位。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种家用菌菇种植箱，其特征在于，包括不透光的箱体、隐藏布置在所述箱体上的控制装置及放置在所述箱体内的培养盒，其中，

所述培养盒内填塞有培养基；

所述控制装置包括处理器，所述处理器连接有数据采集模块、存储模块、通讯模块、人机接口模块和驱动控制模块，所述数据采集模块中的温度信号采集采用温度传感器，所述温度传感器置于箱体内壁，然后经温度信号放大器后送入所述处理器进行处理，所述处理器对温度信号进行检测与分析，并将温度信号实时显示在所述人机接口模块的LCD上，所述数据采集模块中的湿度信号采集采用湿度传感器，所述湿度传感器置于箱内，用于检测空气湿度，然后将信号送入进行处理器处理，所述处理器对湿度信号进行检测和分析，将空气湿度信号实时显示在所述LCD上，所述驱动控制模块驱动加热装置和加湿装置。

2.如权利要求1所述的一种家用菌菇种植箱，其特征在于，所述培养基由锯末、米糠、玉米粉及水搅拌混合而成，搅拌湿度维持在50％。

3.如权利要求1所述的一种家用菌菇种植箱，其特征在于，所述温度传感器采用采用铂电阻PT100，所述温度传感器由电阻R12、R1、稳压二极管TL431组成电源部分，通过H桥电路能够很好的抑制温度漂移影响所述H桥上边设有限流电阻R1。

4.如权利要求1所述的一种家用菌菇种植箱，其特征在于，所述湿度传感器采用HS1101传感器，将该所述湿度传感器置于振荡电路中，将电容值的变化转为与之呈反比的电压频率信号。

5.如权利要求1所述的一种家用菌菇种植箱，其特征在于，所述加热装置采用继电器来驱动，所述继电器选择OMRONG6B-1174P型继电器，继电器采用NPN8050三极管驱动，并在三极管的基极加一个470欧的电阻。