CN102771370A - 一种具有水位控制器的太阳能无土栽培系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有水位控制器的太阳能无土栽培系统，包含光控水位控制器、将太阳能转化为电能的采集单元，与采集单元电连接的充电单元，与充电单元电连接的灌溉单元和照明单元，以及支架和容器，其中，水位控制器与充电单元电连接，并且水位控制器包括：其中，所述水位控制器包括：NE555芯片，与NE555芯片相连的高水位探测线、中间水位探测线、低水位探测线，用以控制水泵电源的继电器。水位控制电路使用水位探测线测得容器中的水位，并且根据电路的信号以及测得的水位控制继电器的状态，从而控制充电单元为灌溉单元的供电。
Description
技术领域
本发明涉及一种无土栽培系统，尤其涉及一种具有水位控制器的太阳能无土栽培系统。
背景技术
在现代设施农业飞速发展的进程中，无土栽培的种植方式越来越得到广泛的应用。而现代设施农业中，尤其是园艺作物的无土栽培中，无土栽培技术越来越多的采用自动供水灌溉技术。
为工农业生产及居民生活供水的水塔或高位水箱基本上都是通过水位自动控制装置来实现自动供水。目前使用的水位控制器，其中一种是浮球式。浮球式水位控制器主要由浮球、尼龙绳、滑轮、配重块、支架、限位档、连杆及行程开关组成，是靠浮球随着水位的升降来控制水位的，其主要不足是：冬季天气寒冷，使尼龙绳及滑轮、限位档等处结冰，尼龙绳不能随着浮球和配重块在滑轮上滑动，使限位档不能按原设计意图触动限位开关，造成失灵。另外，夏季天气炎热，由于行程开关安装在水箱中水面上部，水蒸汽侵蚀行程开关，造成行程开关短路，致使控制装置失控。浮球式控制装置有时还会因机械传动故障造成失控。
另外，实际中使用的无土栽培系统需要辅助以相关的照明装置、浇灌装置等电气化装置，而这些装置需要借助电力驱动，会耗费大量的电力资源。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有水位控制器的无土栽培系统，其结构简单，性能可靠，能够节约电力资源。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种具有水位控制器的太阳能无土栽培系统，包含将太阳能转化为电能的采集单元，与所述采集单元电连接的充电单元，与所述充电单元电连接的灌溉单元和照明单元，以及支架和容器，所述采集单元设置在所述支架的上方，所述容器设置在所述支架的下方，所述照明单元设置在容器的上方，所述太阳能无土栽培系统还包含水位控制器，其与所述灌溉单元以及所述充电单元相连；
其中，所述水位控制器包括：NE555芯片，与NE555芯片相连的、位于所述容器内的高水位探测线、中间水位探测线、低水位探测线，与NE555芯片相连的、用以控制灌溉单元电源的继电器；其中：
所述NE555芯片连接成施密特触发电路，所述低水位探测线连接至所述NE555芯片的第6脚，所述中间水位探测线通过第一二极管连接至所述NE555芯片的第8脚，所述高水位探测线连接至所述NE555芯片的第8脚，NE555芯片的第8脚通过第一电阻与继电器的一端以及整流电路的输出端相连，所述NE555芯片的第8脚与接地点之间反向串接第二二极管，所述NE555芯片的第3脚与三极管的基极相连，所述继电器的另一端连接至所述三极管的射极，所述三极管的集电极接地。
进一步地，所述NE555芯片的第3脚通过第二电阻和发光二极管与所述三极管的基极相连。
进一步地，所述整流电路的输出端通过第一电容接地。
进一步地，所述NE555芯片的第8脚通过第二电容接地。
进一步地，所述继电器并联第三二极管。
进一步地，所述高水位探测线和所述低水位探测线之间并联有第三电容。
进一步地，所述高水位探测线、中间水位探测线、低水位探测线为胶皮铝线。
进一步地，所述采集单元包括太阳能板和角度调节器，所述角度调节器可调节地连接设置在所述太阳能板和所述支架之间。
进一步地，所述照明单元包括LED光管和控制该LED光管的工作状态的电子控制器；
进一步地，所述灌溉单元为水泵，所述水泵通过水路连接管分别与所述容器连接。
本发明提供的具有水位控制器的太阳能无土栽培系统，其采用采集单元将太阳能转化为电能，为灌溉单元和照明单元提供电能，还采用了水位控制器对灌溉单元的供电进行控制：当水位下降低于低水位探测线时，低水位探测线的末端点悬空。NE555芯片输出高电平，继电器得电吸合，启动灌溉单元，水位逐渐上升。当水位上升到高水位探测线的末端点与中间水位探测线的末端点之间时，触发器保持原来的状态不变。当水位上升至高水位探测线的末端点时，NE555芯片输出低电平，继电器断电，灌溉单元停止工作。这样在克服传统浮球式水位控制器缺点的同时，也可以达到水位保持的目的，并且电路简单，性能可靠。
附图说明
下面结合附图对本发明作详细说明。
图1为本发明的原理方框图。
图2为本发明的正面结构示意图。
图3为本发明的水位控制器的电路图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1和2所示，本发明的一种具有水位控制器的太阳能无土栽培系统，包含将太阳能转化为电能的采集单元10，与采集单元10电连接的充电单元50，与充电单元50电连接的灌溉单元和照明单元，以及支架60和容器70，采集单元10设置在支架60的上方，容器70设置在支架60的下方，照明单元设置在容器70的上方，太阳能无土栽培系统还包含水位控制器20，其与灌溉单元以及充电单元50相连；
其中，水位控制器20包括：NE555芯片，与NE555芯片相连的、位于容器70内的高水位探测线、中间水位探测线、低水位探测线，与NE555芯片相连的、用以控制灌溉单元电源的继电器。
本发明的具有水位控制器的太阳能无土栽培系统，采用采集单元10将太阳能转化为电能，为灌溉单元和照明单元提供电能，还采用了水位控制器20对灌溉单元的供电进行控制：当水位下降低于低水位探测线时，低水位探测线的末端点悬空。NE555芯片输出高电平，继电器得电吸合，启动灌溉单元供水，水位逐渐上升。当水位上升到高水位探测线的末端点与中间水位探测线的末端点之间时，触发器保持原来的状态不变，灌溉单元继续处于工作状态，当水位上升至高水位探测线的末端点时，NE555芯片输出低电平，继电器断电，灌溉单元停止工作，这样使得容器70内的水位始终保持在低水位探测线的高度或以上，同时不高于高水位探测线的高度。因此，本发明的具有水位控制器的无土栽培系统，结构简单，性能可靠，能够节约电力资源。
如图2所示，本发明的采集单元10设置在该支架60的上方，用以汇集太阳能，并加太阳能转化为电能。该采集单元10包括太阳能板以及角度调节器，该角度调节器连接设置在该太阳能板和支架60之间。该角度调节器可以调节太阳能板的空间位置以及朝向，使该太阳能板更高效的汇集太阳能。
本发明的照明单元包括LED光管和控制该LED光管的工作状态的电子控制器(图中未示出)。照明单元设置在容器70上方，便于为容器70照明。灌溉单元为水泵，所述水泵通过水路连接管分别与容器70连接。
如图3所示为本发明中的水位控制器的电路图，本发明的水位控制器包括：NE555芯片，与NE555芯片相连的高水位探测线、中间水位探测线、低水位探测线，用以控制水泵电源的继电器J；其中：所述NE555芯片连接成施密特触发电路，所述低水位探测线C连接至所述NE555芯片的第6脚，所述中间水位探测线B通过二极管D1连接至所述NE555芯片的第8脚，所述高水位探测线A连接至所述NE555芯片的第8脚，NE555芯片的第8脚通过第一电阻与继电器J的一端以及整流电路的输出端相连，所述NE555芯片的第8脚与接地点之间反向串接D2二极管，所述NE555芯片的第3脚与三极管VT的基极相连，继电器J的另一端连接至三极管VT的射极，三极管VT的集电极接地。
NE555芯片的第3脚还可以通过一电阻和发光二极管LED与三极管VT的基极相连。整流电路的输出端通过一电容接地。NE555芯片的第8脚通过另一电容接地。继电器J可以并联一二极管。高水位探测线A和低水位探测线C之间并联有第三电C1。
高水位探测线A、中间水位探测线B、低水位探测线C可以由胶皮铝线制成。水位探测线探入水中的一端可以为电极。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；如果不脱离本发明的精神和范围，对本发明进行修改或者等同替换，均应涵盖在本发明权利要求的保护范围当中。
Claims (8)
1.一种具有水位控制器的太阳能无土栽培系统，包含将太阳能转化为电能的采集单元，与所述采集单元电连接的充电单元，与所述充电单元电连接的灌溉单元和照明单元，以及支架和容器，所述采集单元设置在所述支架的上方，所述容器设置在所述支架的下方，所述照明单元设置在容器的上方，其特征在于，所述太阳能无土栽培系统还包含水位控制器，其与所述灌溉单元相连；
其中，所述水位控制器包括：NE555芯片，与NE555芯片相连的、位于所述容器内的高水位探测线、中间水位探测线、低水位探测线，与NE555芯片相连的、用以控制灌溉单元电源的继电器；其中：
所述NE555芯片连接成施密特触发电路，所述低水位探测线连接至所述NE555芯片的第6脚，所述中间水位探测线通过第一二极管连接至所述NE555芯片的第8脚，所述高水位探测线连接至所述NE555芯片的第8脚，NE555芯片的第8脚通过第一电阻与继电器的一端以及整流电路的输出端相连，所述NE555芯片的第8脚与接地点之间反向串接第二二极管，所述NE555芯片的第3脚与三极管的基极相连，所述继电器的另一端连接至所述三极管的射极，所述三极管的集电极接地。
2.根据权利要求1所述的太阳能无土栽培系统，其特征在于，所述NE555芯片的第3脚通过第二电阻和发光二极管与所述三极管的基极相连。
3.根据权利要求1所述的太阳能无土栽培系统，其特征在于，所述整流电路的输出端通过第一电容接地。
4.根据权利要求1所述的太阳能无土栽培系统，其特征在于，所述NE555芯片的第8脚通过第二电容接地。
5.根据权利要求1所述的太阳能无土栽培系统，其特征在于，所述继电器并联第三二极管。
6.根据权利要求1所述的太阳能无土栽培系统，其特征在于，所述高水位探测线和所述低水位探测线之间并联有第三电容。
7.根据权利要求1所述的太阳能无土栽培系统，其特征在于，所述高水位探测线、中间水位探测线、低水位探测线为胶皮铝线。
8.根据权利要求1所述的太阳能无土栽培系统，其特征在于，所述照明单元包括LED光管和控制该LED光管的工作状态的电子控制器；
所述灌溉单元为水泵，所述水泵通过水路连接管分别与所述容器连接。
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20121114 |