CN108668715B - 一种智能有机蔬菜种植箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及室内种植设备技术领域，提供一种智能有机蔬菜种植箱，包括控制箱、水处理箱以及至少一个种植箱，种植箱具有与相邻种植箱或控制箱或水处理箱可拆卸式连接的连接机构；每个种植箱内设有若干个种植盘以及若干个温度传感器、湿度传感器，每个种植箱的箱体上设有的喷淋装置、照明装置、加热装置和通风机构；控制箱内设有控制电路板；水处理箱内设有与喷淋装置对应设置的供水机构，供水机构通过供水管路与喷淋装置连接，供水机构通过回水管路与种植箱连通，从而能够依据蔬菜种植量多少合理调节体积大小,且实现了各种植箱内蔬菜种植的单独精确调控，提高了对蔬菜种植调控的精确性跟智能自动化，进而提高了蔬菜种植质量跟产量。

Description

一种智能有机蔬菜种植箱

技术领域

本发明属于室内种植设备技术领域，尤其涉及一种智能有机蔬菜种植箱。

背景技术

随着城市化的发展，可以种植的土地范围越来越小，虽然居民的居住环境得到不断的改善，但人们无法改善有限的室内环境，此外，市场上的蔬菜，化肥、农药等使用过渡，难以保证食用蔬菜的绿色、健康、无污染，且蔬菜在长时间运输，以及购买后长期存储于冰箱中，会影响蔬菜的新鲜度，营养也会一定程度的损失，无法保证人们对新鲜蔬菜的食用需求，故食用安全放心、新鲜的蔬菜成为人们日常生活中的难题，为实现上述问题的有效解决，一种能够适用于室内放置的种植箱，用以实现蔬菜于家庭内种植使用，越来越受到城市居民的欢迎。

目前，市面上出现一些基于室内环境的蔬菜种植箱，这些蔬菜种植箱虽能够在一定程度上实现蔬菜的室内种植，但其体积一般庞大且功能较为单一，仍无法保证蔬菜高成活率及智能化种植的使用需求，专利号为201610322641.8的中国发明专利，公开了一种家用柜式蔬菜种植箱，其包括柜体、柜门、底座、脚轮、穴盘单体、加热器、温度传感器、湿度传感器、集水槽、水箱、水泵、微气泡机、浇灌管、喷淋头及控制器；柜体安装在底座的顶部，柜门通过合页固定在柜体的一侧，柜门上设有三个视窗，且柜门与柜体之间设有密封垫；柜体内壁的两侧开设有若干组卡槽，穴盘单体卡置在卡槽之间；穴盘单体的一侧安装有把手，穴盘单体上设有若干个上口大下口小的苗穴，苗穴底部开设有渗水孔。该专利中涉及的家用柜式蔬菜种植箱结构新颖，设计科学合理；采用多层结构，增加了单次蔬菜的种植数量；这种灌溉方式能形成大量尺寸均匀的细微气泡，有利于蔬果叶子的充分吸收，提高蔬果的质量和产量。但采用上述结构的家用柜式蔬菜种植箱仍存在如下缺陷：

(1)无法实现喷淋水的循环利用，且需不断对渗至集水槽内的水进行处理，操作繁琐；

(2)无法实现对上下穴盘单体内蔬菜的单独精确调控，无法为蔬菜提供光照需求，蔬菜的成活率及生产状况有待提高，且上方穴盘单体渗出的水会滴落至下方穴盘单体种植的蔬菜上，会对蔬菜生产造成影响；

(3)虽增加了单次蔬菜种植数量，但整体体积不可改变，不能依据种植量的多少合理调节箱体大小，且美观性较差，智能化程度有待进一步提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够依据蔬菜种植量多少合理调节体积大小,且实现种植箱内蔬菜种植的单独精确调控的智能有机蔬菜种植箱。

本发明是这样实现的，一种智能有机蔬菜种植箱，包括控制箱、水处理箱以及至少一个种植箱，所述种植箱具有与相邻种植箱或控制箱或水处理箱可拆卸式连接的连接机构；

每个所述种植箱内设有若干个种植盘以及若干个温度传感器、湿度传感器，每个所述种植箱的箱体上设有的喷淋装置、照明装置、加热装置和通风机构；

所述控制箱内设有分别与所述喷淋装置、照明装置、加热装置、通风机构电连接的控制电路板，所述控制箱的箱体上设有与所述控制电路板连接的控制面板，所述控制面板上设有内容显示区和操作按钮；

所述水处理箱内设有与所述喷淋装置对应设置的供水机构，所述供水机构通过供水管路与所述喷淋装置连接，所述供水机构通过回水管路与种植箱连通。

作为一种改进的方案，所述连接机构包括设置于所述种植箱上下两端的卡装结构。

作为一种改进的方案，所述喷淋装置包括三通阀以及与所述三通阀连接的喷淋头，每个所述种植箱的箱体上设有与所述回水管路连通的回水孔，所述种植盘与所述种植箱的箱体底侧板之间设有间隙，所述三通阀与所述控制电路板电连接；

所述供水机构包括设置在所述水处理箱内的盘式水槽和水泵，所述盘式水槽与所述水泵临近设置，所述水槽与所述供水管路和回水管路连通，所述水泵设置在所述供水管路靠近所述水槽的位置上，所述供水管路与所述三通阀连通。

作为一种改进的方案，所述水槽内位于所述供水管路的初始端管口和回水管路的末端关口分别设有过滤筐。

作为一种改进的方案，所述通风机构包括设置在所述种植箱的箱体上的进风口和出风口，且所述进风口和所述出风口对应位置处的所述种植箱内壁上设有滤尘窗，所述进风口处设有通风扇。

作为一种改进的方案，所述照明装置包括一控制开关和照明灯，所述控制开关与所述照明灯电连接；

所述加热装置包括一上电开关和加热板，所述上电开关与所述加热板电连接。

作为一种改进的方案，所述控制电路板包括单片机以及分别与所述单片机连接的电源电路、按键控制电路、输出电路、水泵控制电路、光敏检测电路、温度检测电路和湿度检测电路。

作为一种改进的方案，所述电源电路包括接线端子P1、第一稳压电路和第二稳压电路，其中：

所述接线端子P1设有针脚1和针脚2，所述接线端子P1的针脚2连接VCC12V端；

所述第一稳压电路包括芯片U7，所述芯片U7设有管脚VIN、管脚OUT、管脚FeedBack、管脚On/Off以及管脚GND，所述芯片U7的管脚VIN连接所述VCC12V端，所述芯片U7的管脚OUT依次串接电感L1和保险丝F2后连接至VCC5V端，所述电感L1与所述保险丝F2之间的线路上设有第一电流节点，所述第一电流节点引出的线路连接至所述芯片U7的管脚FeedBack；

所述第二稳压电路包括芯片VR1，所述芯片VR1设有管脚VIN、管脚VOUT和管脚GND，所述芯片VR1的管脚VIN与所述VCC5V端连接，所述芯片VR1的管脚VOUT串接保险丝F1后连接VCC3V3端，所述芯片VR1的管脚VIN与所述VCC5V端之间的线路上设有第二电流节点，所述第二电流节点引出的线路串接电容C10后接地，所述芯片VR1的管脚VOUT与所述保险丝F1之间的线路上设有第三电流节点和第四电流节点，所述第三电流节点引出的线路串接电容C8后接地，所述第四电流节点引出的线路串接电容C11后接地。

作为一种改进的方案，所述单片机包含管脚PB3、管脚PB4、管脚PB5、管脚PB6、管脚PB7、管脚PB8、管脚PB9、管脚PE2、管脚PE3、管脚PE4、管脚PE5、管脚PG15、管脚PA15、管脚PC10、管脚PC11、管脚PG13、管脚PA6、管脚PA7、管脚PB0、管脚PB1、管脚PA0、管脚PA1、管脚PC13、管脚PE6以及管脚PG14；

所述按键控制电路包括分别与所述管脚PB3、管脚PB4、管脚PB5、管脚PB6、管脚PB7、管脚PB8、管脚PB9、管脚PE2、管脚PE3、管脚PE4、管脚PE5、管脚PG15对应连接的开关K10、开关K7、开关K8、开关9、开关K12、开关K13、开关K14、开关K15、开关K17、开关K18、开关K10、开关K16，所述开关K10、开关K7、开关K8、开关9、开关K12、开关K13、开关K14、开关K15、开关K17、开关K18、开关K10、开关K16的另一端接地；

所述输出电路包括芯片U11、芯片U10、芯片U4、接线端子P8、接线端子P9、接线端子P10和接线端子P11，其中，所述芯片U11设有管脚Q1、管脚Q2、管脚Q3、管脚Q4、管脚Q5、管脚Q6、管脚Q7、管脚GND、管脚VCC、管脚Q0、管脚DS、管脚DE、管脚STCP、管脚SHCP、管脚MR以及管脚/Q7，所述芯片U10和芯片U4结构相同且均设有管脚IN1、管脚IN2、管脚IN3、管脚IN4、管脚IN5、管脚IN6、管脚IN7、管脚IN8、管脚OUT1、管脚OUT2、管脚OUT3、管脚OUT4、管脚OUT5、管脚OUT6、管脚OUT7、管脚OUT8、管脚GND以及管脚COM，所述接线端子P8、接线端子P9、接线端子P10和接线端子P11结构相同且均具有针脚1、针脚2、针脚3、针脚4、针脚5、针脚6、针脚7、针脚8、针脚9以及针脚10，所述芯片U11的管脚Q1、管脚Q2、管脚Q3、管脚Q4、管脚Q5、管脚Q6、管脚Q7分别与所述芯片U10的管脚IN7、管脚IN6、管脚IN5、管脚IN4、管脚IN3、管脚IN2、管脚IN1对应连接，所述芯片U11的管脚VCC连接所述VCC5V端，所述芯片U11的管脚Q0与所述芯片U10的管脚IN8连接，所述芯片U11的管脚DS与所述单片机的管脚PC11连接，所述芯片U11的管脚STCP与所述单片机的管脚PC10连接，所述芯片U11的管脚SHCP与所述单片机的管脚PA15连接，所述芯片U10的管脚OUT1与所述接线端子P8的针脚5连接，所述芯片U10的管脚OUT2与所述接线端子P8的针脚8连接，所述芯片U10的管脚OUT3与所述接线端子P9的针脚5连接，所述芯片U10的管脚OUT4与所述接线端子P9的针脚8连接，所述芯片U10的管脚OUT5与所述接线端子P10的针脚5连接，所述芯片U10的管脚OUT6与所述接线端子P10的针脚8连接，所述芯片U10的管脚OUT7与所述接线端子P11的针脚5连接，所述芯片U10的管脚OUT8与所述接线端子P11的针脚8连接，所述芯片U10的管脚COM接地，所述接线端子P8的针脚1连接VCC12V端，所述接线端子P8的针脚7连接所述芯片U4的管脚OUT1，所述接线端子P8的针脚9与所述单片机的管脚PG13连接，所述接线端子P8的针脚2与所述VCC5V端连接，所述接线端子P8的针脚10与所述芯片U4的管脚OUT5连接，所述接线端子P9的针脚1连接VCC12V端，所述接线端子P9的针脚7连接所述芯片U4的管脚OUT2，所述接线端子P9的针脚9与所述单片机的管脚PG13连接，所述接线端子P9的针脚2与所述VCC5V端连接，所述接线端子P9的针脚10与所述芯片U4的管脚OUT6连接，所述接线端子P10的针脚1连接VCC12V端，所述接线端子P10的针脚7连接所述芯片U4的管脚OUT3，所述接线端子P10的针脚9与所述单片机的管脚PG13连接，所述接线端子P10的针脚2与所述VCC5V端连接，所述接线端子P10的针脚10与所述芯片U4的管脚OUT7连接，所述接线端子P11的针脚1连接VCC12V端，所述接线端子P11的针脚7连接所述芯片U4的管脚OUT4，所述接线端子P11的针脚9与所述单片机的管脚PG13连接，所述接线端子P11的针脚2与所述VCC5V端连接，所述接线端子P11的针脚10与所述芯片U4的管脚OUT8连接，所述芯片U4的管脚IN1、管脚IN2、管脚IN3、管脚IN4、管脚IN5、管脚IN6、管脚IN7、管脚IN8分别与所述单片机的管脚PA6、管脚PA7、管脚PB0、管脚PB1、管脚PA0、管脚PA1、管脚PC13、管脚PE6对应连接，所述芯片U10的管脚COM连接所述VCC12V端。

作为一种改进的方案，所述水泵控制电路包括与所述单片机的管脚PG14连接的电阻R11，所述电阻R11的另一端连接三极管Q1的栅极，所述三极管Q1的漏极与继电器K5的接线端5连接，所述继电器K5的接线端4连接所述VCC12V端，所述继电器K5的接线端1连接所述VCC12V端，所述继电器K5的接线端3串接二极管D2后接地，所述继电器K5的接线端3串接二极管D2之间的线路上设有第五电流节点，所述二极管D2与接地端之间的线路上设有第六电流节点，所述第五电流节点和第六电流节点引出的线路分别连接至接线端子P12的针脚1和针脚2，所述三极管Q1的源极接地。

在本发明中，智能有机蔬菜种植箱包括控制箱、水处理箱以及至少一个种植箱，所述种植箱具有与相邻种植箱或控制箱或水处理箱可拆卸式连接的连接机构；每个所述种植箱内设有若干个种植盘以及若干个温度传感器、湿度传感器，每个所述种植箱的箱体上设有的喷淋装置、照明装置、加热装置和通风机构；所述控制箱内设有分别与所述喷淋装置、照明装置、加热装置、通风机构电连接的控制电路板，所述控制箱的箱体上设有与所述控制电路板连接的控制面板，所述控制面板上设有内容显示区和操作按钮；所述水处理箱内设有与所述喷淋装置对应设置的供水机构，所述供水机构通过供水管路与所述喷淋装置连接，所述供水机构通过回水管路与种植箱连通，从而能够依据蔬菜种植量多少合理调节体积大小,且实现了各种植箱内蔬菜种植的单独精确调控，提高了对蔬菜种植调控的精确性跟智能自动化，进而提高了蔬菜种植质量跟产量。

附图说明

图1至图4分别是本发明提供的智能有机蔬菜种植箱的结构示意图；

图5是本发明提供的控制电路板的结构示意图；

图6是本发明提供的电源电路示意图；

图7(a)是本发明提供的单片机的电路图；

图7(b)是本发明提供的按键控制电路的示意图；

图8是本发明提供的输出电路的示意图；

图9是本发明提供的水泵控制电路的示意图；

图10是本发明提供的光敏检测电路的示意图；

图11是本发明提供的温度检测电路的示意图；

图12是本发明提供的湿度检测电路的示意图；

其中，1-控制箱，2-水处理箱，3-种植箱，4-种植盘，5-控制电路板，6-控制面板，7-供水管路，8-回水管路，9-喷淋头，10-盘式水槽，11-水泵，12-过滤筐，13-进风口，14-出风口，15-滤尘窗，16-通风扇，17-照明灯，18-加热板，19-箱门，20-单片机，21-电源电路，22-按键控制电路，23-输出电路，24-水泵控制电路，25-光敏检测电路，26-温度检测电路，27-湿度检测电路，28-蓝牙电路，29-无线通讯电路，30-液晶显示电路，31-第一电流节点，32-第二电流节点，33-第三电流节点，34-第四电流节点，35-第五电流节点，36-第六电流节点，37-第七电流节点，38-第八电流节点，39-第九电流节点，40-第十电流节点，41-第十一电流节点，42-第十二电流节点。

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，以下结合附图及实施例，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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1示出了本发明提供的智能有机蔬菜种植箱的结构示意图，为了便于说明，图中仅给出了与本发明相关的部分。

结合图2所示，智能有机蔬菜种植箱包括控制箱1、水处理箱2以及至少一个种植箱3，所述种植箱3具有与相邻种植箱3或控制箱1或水处理箱2可拆卸式连接的连接机构；

每个所述种植箱3内设有若干个种植盘4以及若干个温度传感器、湿度传感器，每个所述种植箱3的箱体上设有的喷淋装置、照明装置、加热装置和通风机构，其中，该种植盘4内用于种植或培育苗类、芽类以及菌类的绿色蔬菜；

所述控制箱1内设有分别与所述喷淋装置、照明装置、加热装置、通风机构电连接的控制电路板5，所述控制箱1的箱体上设有与所述控制电路板5连接的控制面板6，所述控制面板6上设有内容显示区和操作按钮，其中，该喷淋装置的设置实现在智能有机蔬菜种植箱内的水帘式培育，与传统的种植箱3的水培式存在明显不同，这种水帘式培育方式更加精确的控制蔬菜生长所需要的水分，更利于蔬菜的生成；

所述水处理箱2内设有与所述喷淋装置对应设置的供水机构，所述供水机构通过供水管路7与所述喷淋装置连接，所述供水机构通过回水管路8与种植箱3连通。

其中，如图1所示，该智能有机蔬菜种植箱包含至少一个种植箱3，可以根据实际的需要进行相应配置，图1中给出的配置三个种植箱3的情形，在此不用以限制本发明。

在该实施例中，连接机构包括设置于所述种植箱3上下两端的卡装结构,参考图3所示，该连接机构便于实现种植箱3与控制箱1和水处理箱2的卡装连接，同时也便于增减种植箱3时相邻种植箱3之间的卡装连接，连接简单方便。

在本发明实施例中，结合图3所示，喷淋装置包括三通阀以及与所述三通阀连接的喷淋头9，每个所述种植箱3的箱体上设有与所述回水管路8连通的回水孔，所述种植盘4与所述种植箱3的箱体底侧板之间设有间隙，所述三通阀与所述控制电路板5电连接，该三通阀的工作状态由控制电路板5控制；

如图4所示，所述供水机构包括设置在所述水处理箱2内的盘式水槽10和水泵11，所述盘式水槽10与所述水泵11临近设置，所述水槽与所述供水管路7和回水管路8连通，所述水泵11设置在所述供水管路7靠近所述水槽的位置上，所述供水管路7与所述三通阀连通。

在该实施例中，水槽内位于所述供水管路7的初始端管口和回水管路8的末端关口分别设有过滤筐12，该过滤筐12的设置用以实现水中杂质的过滤净化，两过滤筐12内分别设有通过水泵11与喷淋头9连通的供水管和与种植箱3底部连通的回水管路8，能够实现喷淋水的自动净化与循环利用，避免了水资源浪费，且无需频繁的增添喷淋水，操作简单便捷。

结合图3和图1所示，通风机构包括设置在所述种植箱3的箱体上的进风口13和出风口14，且所述进风口13和所述出风口14对应位置处的所述种植箱3内壁上设有滤尘窗15，所述进风口13处设有通风扇16，其中，该进风口和出风口设置为网孔状，在起到通风作用的同时，能够有效阻止外界杂质颗粒进入到种植箱3内，从而确保种植箱3内的种植环境不受影响，为种植蔬菜的正常生长提供了保障。

结合图3所示，照明装置包括一控制开关和照明灯17，所述控制开关与所述照明灯17电连接；

所述加热装置包括一上电开关和加热板18，所述上电开关与所述加热板18电连接；

该控制开关和上电开关分别于控制电路板5连接，用于根据控制电路板5的控制信号控制照明灯17点亮或加热板18的加热工作，在此不再赘述；

其中，该照明灯17的设置，能够依据蔬菜生长规律为蔬菜生长提供所需的光照需求，促进蔬菜生长；

该加热板18的设置，实现对各种植箱3的单独加热，加热迅速均匀，能够实现对种植箱3内温度的精确调控。

在本发明实施例中，结合图1所示，水处理箱2和种植箱3的同侧均设有箱门19，箱门19通过合页分别铰接于种植箱3和水处理箱2的箱体上，且种植箱3的箱门19为透明材质的可视门，铰接有的箱门19，为实现对种植箱3内种植盘4取放、水处理箱2内水槽水量添加及箱体内的各构件的维护维修等提供了便利，同时，种植箱3的箱门19为可视门，便于观测种植箱3内蔬菜的生长情况，以便对蔬菜生长环境的控制参数进行合理调控。

如图5所示，控制电路板5包括单片机20以及分别与所述单片机20连接的电源电路21、按键控制电路22、输出电路23、水泵控制电路24、光敏检测电路25、温度检测电路26、湿度检测电路27、蓝牙电路28、无线通讯电路29以及液晶显示电路30；

其中，该控制电路板5作为整个智能有机蔬菜种植箱的控制核心，其主要用于实现环境温度和湿度等环境参数的检测，并根据该环境参数控制光照、加热等操作，用以实现对蔬菜的培育，其中：

该电源电路21主要用于为整个控制电路板5以及周边的电气元件进行供电，其具体的实现可以采用如下电路结构:

结合图6所示，电源电路21包括接线端子P1、第一稳压电路和第二稳压电路，其中：

所述接线端子P1设有针脚1和针脚2，所述接线端子P1的针脚2连接VCC12V端；

所述第一稳压电路包括芯片U7，所述芯片U7设有管脚VIN、管脚OUT、管脚FeedBack、管脚On/Off以及管脚GND，所述芯片U7的管脚VIN连接所述VCC12V端，所述芯片U7的管脚OUT依次串接电感L1和保险丝F2后连接至VCC5V端，所述电感L1与所述保险丝F2之间的线路上设有第一电流节点31，所述第一电流节点31引出的线路连接至所述芯片U7的管脚FeedBack；

所述第二稳压电路包括芯片VR1，所述芯片VR1设有管脚VIN、管脚VOUT和管脚GND，所述芯片VR1的管脚VIN与所述VCC5V端连接，所述芯片VR1的管脚VOUT串接保险丝F1后连接VCC3V3端，所述芯片VR1的管脚VIN与所述VCC5V端之间的线路上设有第二电流节点32，所述第二电流节点32引出的线路串接电容C10后接地，所述芯片VR1的管脚VOUT与所述保险丝F1之间的线路上设有第三电流节点33和第四电流节点34，所述第三电流节点33引出的线路串接电容C8后接地，所述第四电流节点34引出的线路串接电容C11后接地。

其中，在图6所示的电路结构中，芯片U7的型号为LM2576，芯片VR1的型号为LM1117-3.3，接线端子P1为Header。

该按键控制电路22用于实现与用户的手动控制操作的交互，其具体可以根据实际情况进行设定，参考图7，图7给出了其中一个具体的事例，具体为：

如图7(a)所示，单片机20包含管脚PB3、管脚PB4、管脚PB5、管脚PB6、管脚PB7、管脚PB8、管脚PB9、管脚PE2、管脚PE3、管脚PE4、管脚PE5、管脚PG15、管脚PA15、管脚PC10、管脚PC11、管脚PG13、管脚PA6、管脚PA7、管脚PB0、管脚PB1、管脚PA0、管脚PA1、管脚PC13、管脚PE6以及管脚PG14；

如图7(b)所示，所述按键控制电路22包括分别与所述管脚PB3、管脚PB4、管脚PB5、管脚PB6、管脚PB7、管脚PB8、管脚PB9、管脚PE2、管脚PE3、管脚PE4、管脚PE5、管脚PG15对应连接的开关K10、开关K7、开关K8、开关9、开关K12、开关K13、开关K14、开关K15、开关K17、开关K18、开关K10、开关K16，所述开关K10、开关K7、开关K8、开关9、开关K12、开关K13、开关K14、开关K15、开关K17、开关K18、开关K10、开关K16的另一端接地。

该输出电路23用于向该智能有机蔬菜种植箱的外围电气部件进行控制，该外围电气部件包括三通阀、上电开关、控制开关等，在此不再赘述，结合图8和图7(a)所示，其具体的电路结构为：

输出电路23包括芯片U11、芯片U10、芯片U4、接线端子P8、接线端子P9、接线端子P10和接线端子P11，其中，所述芯片U11设有管脚Q1、管脚Q2、管脚Q3、管脚Q4、管脚Q5、管脚Q6、管脚Q7、管脚GND、管脚VCC、管脚Q0、管脚DS、管脚DE、管脚STCP、管脚SHCP、管脚MR以及管脚/Q7，所述芯片U10和芯片U4结构相同且均设有管脚IN1、管脚IN2、管脚IN3、管脚IN4、管脚IN5、管脚IN6、管脚IN7、管脚IN8、管脚OUT1、管脚OUT2、管脚OUT3、管脚OUT4、管脚OUT5、管脚OUT6、管脚OUT7、管脚OUT8、管脚GND以及管脚COM，所述接线端子P8、接线端子P9、接线端子P10和接线端子P11结构相同且均具有针脚1、针脚2、针脚3、针脚4、针脚5、针脚6、针脚7、针脚8、针脚9以及针脚10，所述芯片U11的管脚Q1、管脚Q2、管脚Q3、管脚Q4、管脚Q5、管脚Q6、管脚Q7分别与所述芯片U10的管脚IN7、管脚IN6、管脚IN5、管脚IN4、管脚IN3、管脚IN2、管脚IN1对应连接，所述芯片U11的管脚VCC连接所述VCC5V端，所述芯片U11的管脚Q0与所述芯片U10的管脚IN8连接，所述芯片U11的管脚DS与所述单片机20的管脚PC11连接，所述芯片U11的管脚STCP与所述单片机20的管脚PC10连接，所述芯片U11的管脚SHCP与所述单片机20的管脚PA15连接，所述芯片U10的管脚OUT1与所述接线端子P8的针脚5连接，所述芯片U10的管脚OUT2与所述接线端子P8的针脚8连接，所述芯片U10的管脚OUT3与所述接线端子P9的针脚5连接，所述芯片U10的管脚OUT4与所述接线端子P9的针脚8连接，所述芯片U10的管脚OUT5与所述接线端子P10的针脚5连接，所述芯片U10的管脚OUT6与所述接线端子P10的针脚8连接，所述芯片U10的管脚OUT7与所述接线端子P11的针脚5连接，所述芯片U10的管脚OUT8与所述接线端子P11的针脚8连接，所述芯片U10的管脚COM接地，所述接线端子P8的针脚1连接VCC12V端，所述接线端子P8的针脚7连接所述芯片U4的管脚OUT1，所述接线端子P8的针脚9与所述单片机20的管脚PG13连接，所述接线端子P8的针脚2与所述VCC5V端连接，所述接线端子P8的针脚10与所述芯片U4的管脚OUT5连接，所述接线端子P9的针脚1连接VCC12V端，所述接线端子P9的针脚7连接所述芯片U4的管脚OUT2，所述接线端子P9的针脚9与所述单片机20的管脚PG13连接，所述接线端子P9的针脚2与所述VCC5V端连接，所述接线端子P9的针脚10与所述芯片U4的管脚OUT6连接，所述接线端子P10的针脚1连接VCC12V端，所述接线端子P10的针脚7连接所述芯片U4的管脚OUT3，所述接线端子P10的针脚9与所述单片机20的管脚PG13连接，所述接线端子P10的针脚2与所述VCC5V端连接，所述接线端子P10的针脚10与所述芯片U4的管脚OUT7连接，所述接线端子P11的针脚1连接VCC12V端，所述接线端子P11的针脚7连接所述芯片U4的管脚OUT4，所述接线端子P11的针脚9与所述单片机20的管脚PG13连接，所述接线端子P11的针脚2与所述VCC5V端连接，所述接线端子P11的针脚10与所述芯片U4的管脚OUT8连接，所述芯片U4的管脚IN1、管脚IN2、管脚IN3、管脚IN4、管脚IN5、管脚IN6、管脚IN7、管脚IN8分别与所述单片机20的管脚PA6、管脚PA7、管脚PB0、管脚PB1、管脚PA0、管脚PA1、管脚PC13、管脚PE6对应连接，所述芯片U10的管脚COM连接所述VCC12V端。

其中，芯片U11的型号为74H595D，芯片U10和芯片U4的型号为ULN2803L，接线端子P8、接线端子P9、接线端子P10和接线端子P11的型号为Header5×2。

如图9所示，该水泵控制电路24包括与所述单片机20的管脚PG14连接的电阻R11，所述电阻R11的另一端连接三极管Q1的栅极，所述三极管Q1的漏极与继电器K5的接线端5连接，所述继电器K5的接线端4连接所述VCC12V端，所述继电器K5的接线端1连接所述VCC12V端，所述继电器K5的接线端3串接二极管D2后接地，所述继电器K5的接线端3串接二极管D2之间的线路上设有第五电流节点35，所述二极管D2与接地端之间的线路上设有第六电流节点36，所述第五电流节点35和第六电流节点36引出的线路分别连接至接线端子P12的针脚1和针脚2，所述三极管Q1的源极接地，其中，该接线端子P12用于水泵11连接。

在该实施例中，该光敏检测电路25用于对光照条件进行检测，用于控制开启照明灯17的判断依据，参考图10所示，其具体的电路结构为：

对应的，单片机20上设有管脚PC0，该光敏检测电路25包括与所述单片机20的管脚PC0相连接的电阻R7，电阻R7的另一端与接线端子P2的针脚2连接，所述电阻R7与接线端子P2的针脚2之间的线路上设有第七电流节点37，所述第七电流节点37引出的线路串接电阻R5后与所述VCC3V3端连接，所述电阻R7与单片机20的管脚PC0之间的线路上设有第八电流节点38，所述第八电流节点38引出的线路串接电容C15后接地。

同理，上述温度检测电路26和湿度检测电路27的结构同理，分别图11和图12所示，具体为：

对应的，单片机20上设有管脚PC2，该温度检测电路26包括与所述单片机20的管脚PC2相连接的电阻R8，电阻R8的另一端与接线端子P3的针脚2连接，所述电阻R8与接线端子P3的针脚2之间的线路上设有第九电流节点39，所述第九电流节点39引出的线路串接电阻R6后与所述VCC3V3端连接，所述电阻R8与单片机20的管脚PC2之间的线路上设有第十电流节点40，所述第十电流节点40引出的线路串接电容C16后接地；

对应的，单片机20上设有管脚PC1，该湿度检测电路27包括与所述单片机20的管脚PC1相连接的电阻R10，电阻R10的另一端与接线端子P4的针脚2连接，所述电阻R10与接线端子P4的针脚2之间的线路上设有第十一电流节点41，所述第十一电流节点41引出的线路串接电阻R9后与所述VCC3V3端连接，所述电阻R10与单片机20的管脚PC1之间的线路上设有第十二电流节点42，所述第十二电流节点42引出的线路串接电容C17后接地。

在该实施例中，上述蓝牙电路28、无线通讯电路29以及液晶显示电路30均可采用现有的较为成熟的电路结构实现，其中，蓝牙电路28和无线通讯电路29用以实现手机终端及时对智能有机蔬菜种植箱进行监控和控制，例如在手机终端可以安装一个小型app用于控制智能有机蔬菜种植箱以及查看蔬菜种植状态，在此不再赘述。

在本发明实施例中，基于上述智能有机蔬菜种植箱，可以形成以智能有机蔬菜种植箱、手机端和服务器端的有机蔬菜种植框架系统，实现对该智能有机蔬菜种植箱内植物的种植状态的监控和各种操作，其中：

在该智能有机蔬菜种植箱上设置传感器和摄像头等信息采集装置，并将设置的传感器和摄像头等联网，将采集到的信息传输给后台服务器；服务器对各个智能有机蔬菜种植箱的数据进行处理，并后台保存，并将相关的信息同步到各个手机端，以及相应手机端app的查询等内容；

在手机端app上可以进行种植状态的查询，以及与种植相关的各种操作。

在本发明中，智能有机蔬菜种植箱包括控制箱1、水处理箱2以及至少一个种植箱3，所述种植箱3具有与相邻种植箱3或控制箱1或水处理箱2可拆卸式连接的连接机构；每个所述种植箱3内设有若干个种植盘4以及若干个温度传感器、湿度传感器，每个所述种植箱3的箱体上设有的喷淋装置、照明装置、加热装置和通风机构；所述控制箱1内设有分别与所述喷淋装置、照明装置、加热装置、通风机构电连接的控制电路板5，所述控制箱1的箱体上设有与所述控制电路板5连接的控制面板6，所述控制面板6上设有内容显示区和操作按钮；所述水处理箱2内设有与所述喷淋装置对应设置的供水机构，所述供水机构通过供水管路7与所述喷淋装置连接，所述供水机构通过回水管路8与种植箱3连通，从而能够依据蔬菜种植量多少合理调节体积大小,且实现了各种植箱3内蔬菜种植的单独精确调控，提高了对蔬菜种植调控的精确性跟智能自动化，进而提高了蔬菜种植质量跟产量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种智能有机蔬菜种植箱，其特征在于，包括控制箱、水处理箱以及至少一个种植箱，所述种植箱具有与相邻种植箱或控制箱或水处理箱可拆卸式连接的连接机构；

每个所述种植箱内设有若干个种植盘以及若干个温度传感器、湿度传感器，每个所述种植箱的箱体上设有喷淋装置、照明装置、加热装置和通风机构；

所述控制箱内设有分别与所述喷淋装置、照明装置、加热装置、通风机构电连接的控制电路板，所述控制箱的箱体上设有与所述控制电路板连接的控制面板，所述控制面板上设有内容显示区和操作按钮；

所述水处理箱内设有与所述喷淋装置对应设置的供水机构，所述供水机构通过供水管路与所述喷淋装置连接，所述供水机构通过回水管路与种植箱连通；

所述控制电路板包括单片机以及分别与所述单片机连接的电源电路、按键控制电路、输出电路、水泵控制电路、光敏检测电路、温度检测电路和湿度检测电路；

所述电源电路包括接线端子P1、第一稳压电路和第二稳压电路，其中：

所述接线端子P1设有针脚1和针脚2，所述接线端子P1的针脚2连接VCC12V端；

所述第一稳压电路包括芯片U7，所述芯片U7设有管脚VIN、管脚OUT、管脚FeedBack、管脚On/Off以及管脚GND，所述芯片U7的管脚VIN连接所述VCC12V端，所述芯片U7的管脚OUT依次串接电感L1和保险丝F2后连接至VCC5V端，所述电感L1与所述保险丝F2之间的线路上设有第一电流节点，所述第一电流节点引出的线路连接至所述芯片U7的管脚FeedBack；

所述第二稳压电路包括芯片VR1，所述芯片VR1设有管脚VIN、管脚VOUT和管脚GND，所述芯片VR1的管脚VIN与所述VCC5V端连接，所述芯片VR1的管脚VOUT串接保险丝F1后连接VCC3V3端，所述芯片VR1的管脚VIN与所述VCC5V端之间的线路上设有第二电流节点，所述第二电流节点引出的线路串接电容C10后接地，所述芯片VR1的管脚VOUT与所述保险丝F1之间的线路上设有第三电流节点和第四电流节点，所述第三电流节点引出的线路串接电容C8后接地，所述第四电流节点引出的线路串接电容C11后接地，所述单片机包含管脚PB3、管脚PB4、管脚PB5、管脚PB6、管脚PB7、管脚PB8、管脚PB9、管脚PE2、管脚PE3、管脚PE4、管脚PE5、管脚PG15、管脚PA15、管脚PC10、管脚PC11、管脚PG13、管脚PA6、管脚PA7、管脚PB0、管脚PB1、管脚PA0、管脚PA1、管脚PC13、管脚PE6以及管脚PG14；

所述按键控制电路包括分别与所述管脚PB3、管脚PB4、管脚PB5、管脚PB6、管脚PB7、管脚PB8、管脚PB9、管脚PE2、管脚PE3、管脚PE4、管脚PE5、管脚PG15对应连接的开关K10、开关K7、开关K8、开关K9、开关K12、开关K13、开关K14、开关K15、开关K17、开关K18、开关K10、开关K16，所述开关K10、开关K7、开关K8、开关K 9、开关K12、开关K13、开关K14、开关K15、开关K17、开关K18、开关K10、开关K16的另一端接地；

所述输出电路包括芯片U11、芯片U10、芯片U4、接线端子P8、接线端子P9、接线端子P10和接线端子P11，其中，所述芯片U11设有管脚Q1、管脚Q2、管脚Q3、管脚Q4、管脚Q5、管脚Q6、管脚Q7、管脚GND、管脚VCC、管脚Q0、管脚DS、管脚DE、管脚STCP、管脚SHCP、管脚MR以及管脚Q7，所述芯片U10和芯片U4结构相同且均设有管脚IN1、管脚IN2、管脚IN3、管脚IN4、管脚IN5、管脚IN6、管脚IN7、管脚IN8、管脚OUT1、管脚OUT2、管脚OUT3、管脚OUT4、管脚OUT5、管脚OUT6、管脚OUT7、管脚OUT8、管脚GND以及管脚COM，所述接线端子P8、接线端子P9、接线端子P10和接线端子P11结构相同且均具有针脚1、针脚2、针脚3、针脚4、针脚5、针脚6、针脚7、针脚8、针脚9以及针脚10，所述芯片U11的管脚Q1、管脚Q2、管脚Q3、管脚Q4、管脚Q5、管脚Q6、管脚Q7分别与所述芯片U10的管脚IN7、管脚IN6、管脚IN5、管脚IN4、管脚IN3、管脚IN2、管脚IN1对应连接，所述芯片U11的管脚VCC连接所述VCC5V端，所述芯片U11的管脚Q0与所述芯片U10的管脚IN8连接，所述芯片U11的管脚DS与所述单片机的管脚PC11连接，所述芯片U11的管脚STCP与所述单片机的管脚PC10连接，所述芯片U11的管脚SHCP与所述单片机的管脚PA15连接，所述芯片U10的管脚OUT1与所述接线端子P8的针脚5连接，所述芯片U10的管脚OUT2与所述接线端子P8的针脚8连接，所述芯片U10的管脚OUT3与所述接线端子P9的针脚5连接，所述芯片U10的管脚OUT4与所述接线端子P9的针脚8连接，所述芯片U10的管脚OUT5与所述接线端子P10的针脚5连接，所述芯片U10的管脚OUT6与所述接线端子P10的针脚8连接，所述芯片U10的管脚OUT7与所述接线端子P11的针脚5连接，所述芯片U10的管脚OUT8与所述接线端子P11的针脚8连接，所述芯片U10的管脚COM接地，所述接线端子P8的针脚1连接VCC12V端，所述接线端子P8的针脚7连接所述芯片U4的管脚OUT1，所述接线端子P8的针脚9与所述单片机的管脚PG13连接，所述接线端子P8的针脚2与所述VCC5V端连接，所述接线端子P8的针脚10与所述芯片U4的管脚OUT5连接，所述接线端子P9的针脚1连接VCC12V端，所述接线端子P9的针脚7连接所述芯片U4的管脚OUT2，所述接线端子P9的针脚9与所述单片机的管脚PG13连接，所述接线端子P9的针脚2与所述VCC5V端连接，所述接线端子P9的针脚10与所述芯片U4的管脚OUT6连接，所述接线端子P10的针脚1连接VCC12V端，所述接线端子P10的针脚7连接所述芯片U4的管脚OUT3，所述接线端子P10的针脚9与所述单片机的管脚PG13连接，所述接线端子P10的针脚2与所述VCC5V端连接，所述接线端子P10的针脚10与所述芯片U4的管脚OUT7连接，所述接线端子P11的针脚1连接VCC12V端，所述接线端子P11的针脚7连接所述芯片U4的管脚OUT4，所述接线端子P11的针脚9与所述单片机的管脚PG13连接，所述接线端子P11的针脚2与所述VCC5V端连接，所述接线端子P11的针脚10与所述芯片U4的管脚OUT8连接，所述芯片U4的管脚IN1、管脚IN2、管脚IN3、管脚IN4、管脚IN5、管脚IN6、管脚IN7、管脚IN8分别与所述单片机的管脚PA6、管脚PA7、管脚PB0、管脚PB1、管脚PA0、管脚PA1、管脚PC13、管脚PE6对应连接，所述芯片U10的管脚COM连接所述VCC12V端；所述连接机构包括设置于所述种植箱上下两端的卡装结构；所述喷淋装置包括三通阀以及与所述三通阀连接的喷淋头，每个所述种植箱的箱体上设有与所述回水管路连通的回水孔，所述种植盘与所述种植箱的箱体底侧板之间设有间隙，所述三通阀与所述控制电路板电连接；

所述供水机构包括设置在所述水处理箱内的盘式水槽和水泵，所述盘式水槽与所述水泵临近设置，所述水槽与所述供水管路和回水管路连通，所述水泵设置在所述供水管路靠近所述水槽的位置上，所述供水管路与所述三通阀连通；所述水槽内位于所述供水管路的初始端管口和回水管路的末端关口分别设有过滤筐；所述通风机构包括设置在所述种植箱的箱体上的进风口和出风口，且所述进风口和所述出风口对应位置处的所述种植箱内壁上设有滤尘窗，所述进风口处设有通风扇。

2.根据权利要求1所述的智能有机蔬菜种植箱，其特征在于，所述照明装置包括一控制开关和照明灯，所述控制开关与所述照明灯电连接；

所述加热装置包括一上电开关和加热板，所述上电开关与所述加热板电连接。

3.根据权利要求2所述的智能有机蔬菜种植箱，其特征在于，所述水泵控制电路包括与所述单片机的管脚PG14连接的电阻R11，所述电阻R11的另一端连接三极管Q1的栅极，所述三极管Q1的漏极与继电器K5的接线端5连接，所述继电器K5的接线端4连接所述VCC12V端，所述继电器K5的接线端1连接所述VCC12V端，所述继电器K5的接线端3串接二极管D2后接地，所述继电器K5的接线端3串接二极管D2之间的线路上设有第五电流节点，所述二极管D2与接地端之间的线路上设有第六电流节点，所述第五电流节点和第六电流节点引出的线路分别连接至接线端子P12的针脚1和针脚2，所述三极管Q1的源极接地。

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