一種盆景生長環(huán)境自動檢測控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種盆景生長環(huán)境自動檢測控制系統(tǒng)，其特征在于：包括濕度傳感器、溫度傳感器、光照檢測電路和單片機(jī)，以及用于控制電磁閥通斷的繼電器、用于控制灌溉水管管路通斷的電磁閥、窗簾控制電路和窗戶控制電路，濕度傳感器通過放大電路與單片機(jī)輸入端連接，溫度傳感器、光照檢測電路直接與單片機(jī)連接，單片機(jī)輸出端通過繼電器與電磁閥連接，單片機(jī)輸出端還與窗簾控制電路和窗戶控制電路連接。本實(shí)用新型通過溫度、濕度和光照等傳感器檢測花木生長環(huán)境的溫度、濕度和光照度，并控制調(diào)節(jié)生長環(huán)境溫度、濕度和光照度到合適值，同時系統(tǒng)采用太陽能供電。具有結(jié)構(gòu)簡單，成本低，操作方便，性能可靠，節(jié)能環(huán)保，實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn)。
【專利說明】一種盆景生長環(huán)境自動檢測控制系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及園林環(huán)境控制【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種盆景生長環(huán)境自動檢測控制系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代生活中，隨著人們生活水平的提高，人們對花丼、樹木等綠色植物的喜愛和種植越來越多，然而以前對花木的澆灌、施肥等工作都需要靠人工來實(shí)現(xiàn)，由于現(xiàn)代生活節(jié)奏的加快，人們往往忙于工作而忘記定期、及時地為花丼補(bǔ)充水分及養(yǎng)料，或者由于放假回家而將花放在辦公室沒有人管理導(dǎo)致花木枯死。已有的澆水器需要有人控制或者定時的澆灌，不能根據(jù)植物正常生長所需要的光照、水分、溫度來實(shí)時調(diào)節(jié)植物生長環(huán)境的參數(shù)，不利于花木的成長，而且現(xiàn)在的名貴花如果因?yàn)橐陨显蚨劳龅貌粌斒?，鑒于以上情況，市場上急需提供一種能夠根據(jù)光照、溫度、濕度及光照的變化自動將水分和及光補(bǔ)充給花木，達(dá)到定期、及時澆灌花木和補(bǔ)光的花木生長環(huán)境自動檢測控制。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種盆景生長環(huán)境自動檢測控制系統(tǒng)，本實(shí)用新型通過溫度、濕度和光照等傳感器檢測花木生長環(huán)境的溫度、濕度和光照度，依據(jù)設(shè)定的植物要求的溫度、濕度和光照強(qiáng)度的上下限值，分別開啟和關(guān)閉窗戶、灌溉系統(tǒng)和窗簾，從而分別調(diào)節(jié)生長環(huán)境溫度、濕度和光照到合適值，同時系統(tǒng)采用太陽能供電。具有結(jié)構(gòu)簡單，成本低，操作方便，性能可靠，節(jié)能環(huán)保，實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn)。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:包括太陽能供電系統(tǒng)、濕度傳感器、溫度傳感器、光照檢測電路和單片機(jī)，以及用于控制電磁閥通斷的繼電器、用于控制灌溉水管管路通斷的電磁閥、窗簾控制電路和窗戶控制電路，所述濕度傳感器通過放大電路與單片機(jī)輸入端連接，所述溫度傳感器、光照檢測電路直接與單片機(jī)連接，所述單片機(jī)輸出端通過繼電器與電磁閥連接，所述單片機(jī)輸出端還與窗簾控制電路和窗戶控制電路連接。
[0005]進(jìn)一步地，所述單片機(jī)通過市電或者太陽能供電系統(tǒng)供電。
[0006]進(jìn)一步地，所述太陽能供電系統(tǒng)包括太陽能電池板、與太陽能電池板輸出端連接的充電集成電路、與充電集成電路輸出端連接的電池、與電池連接的穩(wěn)壓濾波模塊，所述穩(wěn)壓濾波模塊與單片機(jī)連接。
[0007]進(jìn)一步地，所述濕度傳感器設(shè)置在盆景土壤中。
[0008]進(jìn)一步地，所述光照檢測電路采用LM324作比較器，光電三極管作感光元件。
[0009]進(jìn)一步地，所述濕度傳感器采用石墨電極。
[0010]進(jìn)一步地，所述窗簾控制電路采用基于ULN2003的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路。
[0011]進(jìn)一步地，所述窗戶控制電路包括74LS125總線緩沖門電路、與74LS125總線緩沖門電路連接的74LS06反向驅(qū)動器、與74LS06反向驅(qū)動器連接的四個光電隔離器、與四個光電隔離器大功率場效應(yīng)開關(guān)管組成的H橋電機(jī)驅(qū)動電路。
[0012]進(jìn)一步地，所述充電集成電路采用CN3068芯片。
[0013]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0014]本實(shí)用新型通過溫度、濕度和光照等傳感器檢測花木生長環(huán)境的溫度、濕度和光照度，依據(jù)設(shè)定的植物要求的溫度、濕度和光照強(qiáng)度的上下限值，分別開啟和關(guān)閉窗戶、灌溉系統(tǒng)和窗簾，從而分別調(diào)節(jié)生長環(huán)境溫度、濕度和光照度到合適值，同時系統(tǒng)采用太陽能供電。具有結(jié)構(gòu)簡單，成本低，操作方便，性能可靠，節(jié)能環(huán)保，實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn)。
[0015]下面通過附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型的自動檢測控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖；
[0017]圖2為本實(shí)用新型的太陽能供電系統(tǒng)電路原理圖；
[0018]圖3為本實(shí)用新型的濕度檢測電路電路原理圖；
[0019]圖4為本實(shí)用新型的光照檢測電路電路原理圖；
[0020]圖5為本實(shí)用新型的窗簾控制電路電路原理圖；
[0021]圖6為本實(shí)用新型的電磁閥控制電路電路原理圖；
[0022]圖7為本實(shí)用新型的窗戶控制電路電路原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023]如圖1所示，一種盆景生長環(huán)境自動檢測控制系統(tǒng)，其特征在于:包括太陽能供電系統(tǒng)、濕度傳感器1、溫度傳感器3、光照檢測電路4和單片機(jī)9，以及用于控制電磁閥11通斷的繼電器10、用于控制灌溉水管管路通斷的電磁閥11、窗簾控制電路12和窗戶控制電路13，所述濕度傳感器I通過放大電路2與單片機(jī)9輸入端連接，所述溫度傳感器3、光照檢測電路4直接與單片機(jī)9連接，所述單片機(jī)9輸出端通過繼電器10與電磁閥11連接，所述單片機(jī)9輸出端還與窗簾控制電路12和窗戶控制電路13連接。
[0024]本實(shí)施例中，所述單片機(jī)9通過市電或者太陽能供電系統(tǒng)供電。所述太陽能供電系統(tǒng)包括太陽能電池板5、與太陽能電池板5輸出端連接的充電集成電路6、與充電集成電路6輸出端連接的電池7、與電池7連接的穩(wěn)壓濾波模塊8，所述穩(wěn)壓濾波模塊8與單片機(jī)9連接。所述充電集成電路6采用CN3068芯片。如圖2所示，太陽能電池板采用尺寸112mm*65mm*4mm，開路6V，短路電流150MA。充電池采用四節(jié)鎳鎘電池。本實(shí)施例還設(shè)計(jì)了過沖保護(hù)電路，在不發(fā)生過充時，由于二極管Dl的阻隔三極管不導(dǎo)電。當(dāng)充電電壓升到5V左右時，三極管(2N3055)開始導(dǎo)通，它對電池進(jìn)行分流，以防止過充。
[0025]如圖3所示，本實(shí)施例中，所述濕度傳感器I采用石墨電極并設(shè)置在盆景土壤中，由Vl和V2及部分外圍元件組成土壤水分檢測電路，石墨電極的體電阻隨濕度而變化，當(dāng)土壤濕度較大時，其體電阻較大，Vl因其基極電位高而截止，造成V2也截止，其集電極輸出低電平。當(dāng)土壤水分降低到規(guī)定值時，Vl因其基極電位降低而導(dǎo)通，于是V2也導(dǎo)通，由V2集電極輸出高電平，單片機(jī)控制電磁閥打開開始放水；待土壤水分降低至規(guī)定值時，檢測電路中的V2管就輸出高電平，經(jīng)反向器U6反向后輸出低電平給單片機(jī)的P2.5端，控制電磁閥關(guān)閉。通過調(diào)節(jié)RES的阻值，可以控制土壤濕度的范圍在％ 60-% 80之間，具體阻值由后期實(shí)驗(yàn)測定。電磁閥控制電路如圖6所示，主要由NPN共集-共射復(fù)合管及繼電器組成，當(dāng)單片機(jī)P2.4給出高電平，復(fù)合管導(dǎo)通，繼電器接通，將開關(guān)吸合，電磁閥接通開始放水。
[0026]本實(shí)施例中，所述光照檢測電路4采用LM324作比較器，光電三極管作感光元件。如圖4所示，當(dāng)有光照并且達(dá)到一定的強(qiáng)度的時候，光電三極管導(dǎo)通，LM324輸出低電平，單片機(jī)接受低電平信號控制窗簾控制電路12做出相應(yīng)的動作(拉開窗簾)，所述窗簾控制電路12采用基于ULN2003的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路。如圖5所示，電阻R是大功率電阻，增大驅(qū)動電流。電路并聯(lián)一個電容，吸收步進(jìn)電機(jī)線圈電感產(chǎn)生的反向電動勢，以保護(hù)ULN2003驅(qū)動芯片。本實(shí)施例中的步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)64圈可以正好將窗簾拉開或者關(guān)閉。
[0027]本實(shí)施例中，所述窗戶控制電路13包括74LS125總線緩沖門電路、與74LS125總線緩沖門電路連接的74LS06反向驅(qū)動器、與74LS06反向驅(qū)動器連接的四個光電隔離器、與四個光電隔離器大功率場效應(yīng)開關(guān)管組成的H橋電機(jī)驅(qū)動電路。如圖7所示，當(dāng)溫度傳感器檢測到植物生長環(huán)境溫度較高，單片機(jī)P2.2 = 1，P2.3 = 0，由于74LS125中三態(tài)門2#是打開的所以光電隔離器U9導(dǎo)通并發(fā)光，光敏三極管輸出為高電平，因而使大功率場效應(yīng)管Q4導(dǎo)通。同理，74LS1254#三態(tài)門輸出為“0”，使得3#門的控制端也為“O”電平，因此3#三態(tài)門打開，使光電隔離器U6發(fā)光并導(dǎo)通，因而使Ql導(dǎo)通。同理可分析此時Q2和Q3是關(guān)斷的。因此電流從左至右流過直流電機(jī)，使電機(jī)正轉(zhuǎn)，使得窗戶打開引進(jìn)對流風(fēng)降溫。當(dāng)溫度傳感器檢測到植物生長環(huán)境溫度較低，單片機(jī)P2.2 = 0，P2.3 = I時，則鎖存器74LS125中的2#3#三態(tài)門打開，使得Q2和Q3接通，Ql和Q4關(guān)斷，電流由右向左流過電機(jī)，電機(jī)反轉(zhuǎn)，使得窗戶關(guān)閉。當(dāng)單片機(jī)P2.2 = 0，P2.3 = O時，四個74LS06均輸出高電平，光電隔離器U6, U7, U8, U9均截止，電動機(jī)停止轉(zhuǎn)動。窗戶電機(jī)采用日本/THINK系列/直流馬達(dá)/DC24V/小齒輪減速電機(jī)。
[0028]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種盆景生長環(huán)境自動檢測控制系統(tǒng)，其特征在于:包括太陽能供電系統(tǒng)、濕度傳感器(I)、溫度傳感器⑶、光照檢測電路⑷和單片機(jī)(9)，以及用于控制電磁閥(11)通斷的繼電器(10)、用于控制灌溉水管管路通斷的電磁閥(11)、窗簾控制電路(12)和窗戶控制電路(13)，所述濕度傳感器(I)通過放大電路(2)與單片機(jī)(9)輸入端連接，所述溫度傳感器(3)、光照檢測電路(4)直接與單片機(jī)(9)連接，所述單片機(jī)(9)輸出端通過繼電器(10)與電磁閥(11)連接，所述單片機(jī)(9)輸出端還與窗簾控制電路(12)和窗戶控制電路(13)連接。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種盆景生長環(huán)境自動檢測控制系統(tǒng)，其特征在于:所述單片機(jī)(9)通過市電或者太陽能供電系統(tǒng)供電。
3.按照權(quán)利要求2所述的一種盆景生長環(huán)境自動檢測控制系統(tǒng)，其特征在于:所述太陽能供電系統(tǒng)包括太陽能電池板(5)、與太陽能電池板(5)輸出端連接的充電集成電路(6)、與充電集成電路(6)輸出端連接的電池(7)、與電池(7)連接的穩(wěn)壓濾波模塊⑶，所述穩(wěn)壓濾波模塊(8)與單片機(jī)(9)連接。
4.按照權(quán)利要求1所述的一種盆景生長環(huán)境自動檢測控制系統(tǒng)，其特征在于:所述濕度傳感器(I)設(shè)置在盆景土壤中。
5.按照權(quán)利要求1所述的一種盆景生長環(huán)境自動檢測控制系統(tǒng)，其特征在于:所述光照檢測電路(4)采用LM324作比較器，光電三極管作感光元件。
6.按照權(quán)利要求4所述的一種盆景生長環(huán)境自動檢測控制系統(tǒng)，其特征在于:所述濕度傳感器(I)采用石墨電極。
7.按照權(quán)利要求1所述的一種盆景生長環(huán)境自動檢測控制系統(tǒng)，其特征在于:所述窗簾控制電路(12)采用基于ULN2003的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路。
8.按照權(quán)利要求1所述的一種盆景生長環(huán)境自動檢測控制系統(tǒng)，其特征在于:所述窗戶控制電路(13)包括74LS125總線緩沖門電路、與74LS125總線緩沖門電路連接的74LS06反向驅(qū)動器、與74LS06反向驅(qū)動器連接的四個光電隔離器、與四個光電隔離器大功率場效應(yīng)開關(guān)管組成的H橋電機(jī)驅(qū)動電路。
9.按照權(quán)利要求3所述的一種盆景生長環(huán)境自動檢測控制系統(tǒng)，其特征在于:所述充電集成電路(6)采用CN3068芯片。
【文檔編號】G05B19/418GK204256501SQ201420708951
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月23日
【發(fā)明者】盧立群, 許善忠, 朱新華 申請人:盧立群