CN207803073U - 一种红掌无土栽培装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种红掌无土栽培装置，包括无土栽培培养槽、营养液箱和输送管道，输送管道的两端分别连接无土栽培培养槽和营养液箱，营养液箱的设置高度高于无土栽培培养槽；无土栽培培养槽包括圆柱型的栽培槽体和设置于栽培槽体一侧的电路槽体；所述的栽培槽体上方设置有若干种植口，栽培槽体内部设置有隔板和液位传感器，所述的隔板水平设置于栽培槽体内部，隔板上并开设有滤水孔，所述的液位传感器设置于与电路槽体连接的栽培槽体侧壁上；所述的电路槽体内部设置有AD转换器、单片机、继电器和电源。本实用新型使得红掌的无土栽培更加容易，使用者无需实时关注栽培槽体中的液位，只需在营养液箱定时加入足够量的营养液即可，方便可靠。

Description

一种红掌无土栽培装置

技术领域

本实用新型涉及农业栽培设备领域，尤其涉及一种红掌无土栽培装置。

背景技术

红掌（Anthurium andraeanurn lind）,又名安祖花、大叶花烛、台灯花，为天南星科花烛属多年附生常绿草本热带花卉，是国内外十分流行的名贵花卉之一。现今在全球热带花卉贸易中， 红掌的销量仅次于兰花，名列第二。红掌在我国以设施栽培为主，红掌的无土栽培技术的发展水平和应用程度已经得到飞速发展，21 世纪是花卉产业高度发展的时代，无土栽培技术在红掌等许多花卉方面的应用将会进一步促进花卉工厂化生产的实现。

在对红掌进行无土栽培的过程中，红掌根系一部分浸在浅层营养液中，另一部分暴露于空气中，可以较好地解决根系的氧气供应问题。对应地，如果营养液的液位控制不好，红掌也无法较好的进行栽培。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种红掌无土栽培装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种红掌无土栽培装置，包括无土栽培培养槽、营养液箱和输送管道，输送管道的两端分别连接无土栽培培养槽和营养液箱，营养液箱的设置高度高于无土栽培培养槽；

所述的无土栽培培养槽包括圆柱型的栽培槽体和设置于栽培槽体一侧的电路槽体；所述的栽培槽体上方设置有若干种植口，栽培槽体内部设置有隔板和液位传感器，所述的隔板水平设置于栽培槽体内部，隔板上并开设有滤水孔，所述的液位传感器设置于与电路槽体连接的栽培槽体侧壁上；所述的电路槽体内部设置有AD转换器、单片机、继电器和电源，AD转换器的输入端与液位传感器连接，AD转换器的输出端与单片机连接，单片机的输出端通过电阻R与三极管Q1的基极连接，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极与继电器的其中一个线圈端连接，所述的电源通过电源转换电路分别与液位传感器、AD转换器、单片机和继电器连接；

所述的输送管道内部均设置有电磁阀，所述的电磁阀的其中一端连接电源转换电路正极，电磁阀的另外一端连接电源转换电路负极；继电器的触点端设置于电源转换电路与电磁阀之间，其中继电器的动触点端与电源转换电路正极连接，继电器的其中一个静触点端空接，另外一个静触点端与电磁阀的其中一端连接。

进一步地，所述的电源为12V锂电池，所述的电源转换电路包括稳压器U1，12V锂电池的其中一端分别与电容C1、电容C2和稳压器U1的输入端连接，12V锂电池还输出12V直流电源，稳压器U1的输出端与电容C3连接，稳压器U1的输出端还输出5V直流电源，12V锂电池的另一端、电容C1的另一端、电容C2的另一端、稳压器U1的接地端和电容C3的另一端均接地。

进一步地，所述的液位传感器的型号为LM1042，液位传感器的7脚和10脚直接接地，1脚是热阻探针输入端，5脚为探针故障端；6脚是电源端，直接接入电源转换电路提供的12V直流电源；3、4脚分别接PNP管的发射极和集电极用于给探针提供200MA的固定电流；16脚为模拟电压输出端，向AD转换器输出与液位成正比的模拟电压；12、13脚用来调整探针的测量周期；9、14脚外接两个电容作为探针的记忆电容，记忆探针的电压值。

进一步地，所述的AD转换器的型号位ADC0809，AD转换器的26脚接收液位传感器输入的电压信号，11脚是电源端，12脚是正参考电压输入端，11脚和12脚均接入电源转换电路提供的5V直流电源，16脚是负参考电压输入端，13脚是接地端，13脚和16脚均接地；8脚、14脚、15脚、17~21脚为8个数字信号输出端，分别与单片机的8个数字信号输入端连接；6脚为转化启动信号端，22脚为地址锁存允许信号端，6脚和22脚均与单片机的同一个控制端连接；10脚是时钟端，与单片机的时钟控制端连接；7脚为EOC端，9脚为OE端，7脚和9脚分别与单片机对应的控制端连接。

进一步地，所述的单片机的型号为AT89C51，单片机的1脚~8脚分别与AD转换器的8个数字信号输出端连接，单片机的25脚与AD转换器的10脚连接，单片机的26脚与AD转换器的6脚和22脚连接，单片机的27脚与AD转换器的7脚连接，单片机的28脚与AD转换器的9脚连接；单片机的40脚是电源端，接入电源转换电路提供的12V电源；单片机的39脚与电阻R连接。

进一步地，所述的继电器的另外一个线圈端接入电源转换电路提供的5V直流电源。

进一步地，所述的电磁阀接入的电源为电源转换电路提供的12V直流电源。

进一步地，所述的无土栽培培养槽底部的两端设置有固定支架；所述的营养液箱底部设置有支撑支架。

进一步地，所述的电路槽体远离栽培槽体的侧壁上还设置有蜂鸣器，所述的蜂鸣器的负极接地，蜂鸣器的正极与三极管Q2的集电极连接，三极管Q2的发射极接入电源转换电路提供的5V直流电源，三极管Q2的集电极与单片机的报警输出端连接。

进一步地，单片机的21脚与三极管Q2的集电极连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型使得红掌的无土栽培更加容易，使用者无需实时关注栽培槽体中的液位，只需在营养液箱定时加入足够量的营养液即可，方便可靠。

附图说明

图1为本实用新型外部结构示意图；

图2为无土栽培培养槽剖视图；

图3为本实用新型电路连接框图；

图4为继电器和电磁阀的连接示意图；

图5为电源和电源转换电路示意图；

图6为液位传感器引脚示意图；

图7为AD转换器和单片机引脚连接示意图；

图8为蜂鸣器电路示意图；

图中，1-无土栽培培养槽，2-营养液箱，3-输送管道，4-固定支架，5-支撑支架，6-栽培槽体，7-电路槽体，8-种植口，9-隔板，10-液位传感器，11-电磁阀，12-导线。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，一种红掌无土栽培装置，包括无土栽培培养槽1、营养液箱2和输送管道3，输送管道3的两端分别连接无土栽培培养槽1和营养液箱2，营养液箱2的设置高度高于无土栽培培养槽1。

具体地，在本实施例中，如图1所示，所述的无土栽培培养槽1为6个，通过6个输送管道3分别与同一个营养液箱2连接。另外，无土栽培培养槽1底部的两端设置有固定支架4；所述的营养液箱2底部设置有支撑支架5。

如图2所示，所述的无土栽培培养槽1包括圆柱型的栽培槽体6和设置于栽培槽体6一侧的电路槽体7；所述的栽培槽体6上方设置有若干种植口8，种植口8用于放置待栽培的红掌。栽培槽体6内部设置有隔板9和液位传感器10，所述的隔板9水平设置于栽培槽体6内部，隔板9与栽培槽体6底部形成营养液储藏腔，隔板9上并开设有滤水孔，营养液通过滤水孔进入营养液储藏腔，所述的液位传感器10设置于与电路槽体7连接的栽培槽体6侧壁上，方便与电路槽体7中的电路进行电连接。

如图3和图4所示，所述的电路槽体7内部设置有AD转换器、单片机、继电器和电源，AD转换器的输入端与液位传感器10连接，AD转换器的输出端与单片机连接，单片机的输出端通过电阻R与三极管Q1的基极连接，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极与继电器的其中一个线圈端连接，所述的电源通过电源转换电路分别与液位传感器10、AD转换器、单片机和继电器连接。

如图1所示，所述的输送管道3内部均设置有电磁阀11，电磁阀11通过导线12与电路槽体7内部的电源转换电路以及继电器连接。如图4所示，所述的电磁阀11的其中一端连接电源转换电路正极，电磁阀11的另外一端连接电源转换电路负极；继电器的触点端设置于电源转换电路与电磁阀11之间，其中继电器的动触点端与电源转换电路正极连接，继电器的其中一个静触点端空接，另外一个静触点端与电磁阀11的其中一端连接。

本实用新型的使用方式如下：首先，用户将待栽培红掌通过种植口8以及隔板9放入栽培槽体6，再在营养液箱2放置好营养液；之后设置于栽培槽体6内部的液位传感器10对栽培槽体6内的营养液高度进行实时检测，并实时将数据通过AD转换器转换后发送至单片机，当单片机检测到液位过低（预设低液位）时，通过电阻R向三极管Q1的基极发送高电平信号，此时三极管Q1导通，继电器的线圈端通电后产生磁性，将动触点吸附并进一步使得电磁阀11接入电源，电磁阀11开启后营养液通过输送管道3进入栽培槽体6；而当经过一定时间后，单片机通过液位传感器10检测到液位达到高液位（预设高液位）时，通过电阻R向三极管Q1的基极发送低电平信号，三极管Q1截止，继电器断电并进一步使得电磁阀11断电，此时电磁阀11关闭，营养液停止流入。

更优地，在本实施例中，如图5所示，所述的电源为12V锂电池，所述的电源转换电路包括稳压器U1，12V锂电池的其中一端分别与电容C1、电容C2和稳压器U1的输入端连接，12V锂电池还输出12V直流电源，稳压器U1的输出端与电容C3连接，稳压器U1的输出端还输出5V直流电源，12V锂电池的另一端、电容C1的另一端、电容C2的另一端、稳压器U1的接地端和电容C3的另一端均接地。其中，在本实施例中，稳压器U1的型号为78L05。首先，12V锂电池可以直接向其余电路提供12V直流电源，通过电容C1和C2滤波之后，经过稳压器U1接一个具有滤波和阻尼作用的电容C3，此时电源转换电路可以向其余电路提供5V直流电源。另外，采用12V锂电池的方式，方便用户进行更换。

更优地，在本实施例中，如图6所示，所述的液位传感器10的型号为LM1042。该液位传感器10各引脚的作用如下：

1脚：热阻探针输入，内接放大器，在探针开始测量时被箝位到低电平；

2脚：器件接地端；

3脚：连接到外部PNP晶体管的发射极，为热阻探针提供200mA的固定电流，芯片内部的参考源使该端的电压维持在比电源端低2V的电平上；

4脚：连接到外部PNP晶体管的基极上；

5脚：接热阻探针以便对之进行开路和路检测；

6脚：电源端＋Vs，电压范围7.5～18V，可承受50V的瞬时电压；

7脚：第二热阻探针输入或其他线性信号输入，输入电压范围为1～5V，探针增益可通过10脚进行调整；

8脚：探针选择与控制端。如果该端加逻辑低电平，探针1被选中并启动定时周期，随后低电平被锁定直到测量结束。在该端为低电平时，根据9脚的状态，探针1进行一次测量或重复测量；如果在探针1的测量周期外该端输入为逻辑高电平则选中探针2进行测量；

9脚：重复振荡器的定时电容器在该脚与地之间连接。当探针1的测量周期被启动时，2μA的电流对定时电容充电，直到电压值为4.3V。如果该端接地，重复振荡器被禁止。在8脚为低电平时，只允许探针1进行一次测量；

10脚：可在该端与地之间接一电阻以改变探针2的输入放大器增益。此增益在该端开时为1.2，在该端对地短路时为3.4。可通过电阻分压网络把直流偏置调整为VREG或地电平；

11脚：电压调整输出，应将该端连接到15脚以构成完整的电压调整控制环路。使15脚电压保持恒定6V；

12脚：在该端与地之间连接一电容，用以设定探针1测量的定时周期；

13脚：在该端与地之间连接一电阻以设定12脚的充电电流，电阻值应介于3kΩ到15kΩ之间，典型值为12kΩ；

14脚：在该端与探针电压端11脚之间连接一具有低漏电流的电容，作为探针1测量时的记忆电容器，该电容的典型值为0.1μF(不大于0.47μF)。对于长记忆保持时间，该端的内部泄漏电流最大为2nA；

15脚：此端为内部电压探针器的反馈输入，通常连接到11脚。可在该端串接一电阻以调节调整电压输出值；

16脚：探针1和探针2的线性电压输出端，能够提供±10mA的启动电流。该端可通过一600Ω的测量仪表连接到VREG端。

在本实施例中，只用于对探针1，因此液位传感器10的7脚和10脚直接接地，1脚是热阻探针输入端，5脚为探针故障端；6脚是电源端，直接接入电源转换电路提供的12V直流电源；3、4脚分别接PNP管的发射极和集电极用于给探针提供200MA的固定电流；16脚为模拟电压输出端，向AD转换器输出与液位成正比的模拟电压；12、13脚用来调整探针的测量周期；9、14脚外接两个电容作为探针的记忆电容，记忆探针的电压值。

更优地，在本实施例中，如图7所示，所述的AD转换器的型号位ADC0809，AD转换器的26脚接收液位传感器10输入的电压信号，11脚是电源端，12脚是正参考电压输入端，11脚和12脚均接入电源转换电路提供的5V直流电源，16脚是负参考电压输入端，13脚是接地端，13脚和16脚均接地；8脚、14脚、15脚、17~21脚为8个数字信号输出端，分别与单片机的8个数字信号输入端（1~8脚）连接；6脚为转化启动信号端，22脚为地址锁存允许信号端，6脚和22脚均与单片机的同一个控制端（单片机的26脚）连接；10脚是时钟端，与单片机的时钟控制端连接（单片机的）；7脚为EOC端，9脚为OE端，7脚和9脚分别与单片机对应的控制端连接。

更优地，在本实施例中，如图7所示，所述的单片机的型号为AT89C51，单片机的1脚~8脚分别与AD转换器的8个数字信号输出端连接，单片机的25脚与AD转换器的10脚连接，单片机的26脚与AD转换器的6脚和22脚连接，单片机的27脚与AD转换器的7脚连接，单片机的28脚与AD转换器的9脚连接；单片机的40脚是电源端，接入电源转换电路提供的12V电源；另外，单片机的39脚与电阻R连接。

更优地，在本实施例中所述的继电器的另外一个线圈端接入电源转换电路提供的5V直流电源；而所述的电磁阀11接入的电源为电源转换电路提供的12V直流电源。

更优地，在本实施例中，所述的电路槽体7远离栽培槽体6的侧壁上还设置有蜂鸣器，如图8所示，所述的蜂鸣器的负极接地，蜂鸣器的正极与三极管Q2的集电极连接，三极管Q2的发射极接入电源转换电路提供的5V直流电源，三极管Q2的集电极与单片机的报警输出端连接。具体地，如图7所示，单片机的21脚与三极管Q2的集电极连接。

当液位传感器10长时间检测到液位过低时，此时可能为营养液箱2中已无营养液或者输送管道3堵塞，通过蜂鸣器进行报警，提示用户进行检查。

本实用新型是通过实施例来描述的，但并不对本实用新型构成限制，参照本实用新型的描述，所公开的实施例的其他变化，如对于本领域的专业人士是容易想到的，这样的变化应该属于本实用新型权利要求限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种红掌无土栽培装置，其特征在于：包括无土栽培培养槽、营养液箱和输送管道，输送管道的两端分别连接无土栽培培养槽和营养液箱，营养液箱的设置高度高于无土栽培培养槽；

所述的无土栽培培养槽包括圆柱型的栽培槽体和设置于栽培槽体一侧的电路槽体；所述的栽培槽体上方设置有若干种植口，栽培槽体内部设置有隔板和液位传感器，所述的隔板水平设置于栽培槽体内部，隔板上并开设有滤水孔，所述的液位传感器设置于与电路槽体连接的栽培槽体侧壁上；所述的电路槽体内部设置有AD转换器、单片机、继电器和电源，AD转换器的输入端与液位传感器连接，AD转换器的输出端与单片机连接，单片机的输出端通过电阻R与三极管Q1的基极连接，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极与继电器的其中一个线圈端连接，所述的电源通过电源转换电路分别与液位传感器、AD转换器、单片机和继电器连接；

所述的输送管道内部均设置有电磁阀，所述的电磁阀的其中一端连接电源转换电路正极，电磁阀的另外一端连接电源转换电路负极；继电器的触点端设置于电源转换电路与电磁阀之间，其中继电器的动触点端与电源转换电路正极连接，继电器的其中一个静触点端空接，另外一个静触点端与电磁阀的其中一端连接。

2.根据权利要求1所述的一种红掌无土栽培装置，其特征在于：所述的电源为12V锂电池，所述的电源转换电路包括稳压器U1，12V锂电池的其中一端分别与电容C1、电容C2和稳压器U1的输入端连接，12V锂电池还输出12V直流电源，稳压器U1的输出端与电容C3连接，稳压器U1的输出端还输出5V直流电源，12V锂电池的另一端、电容C1的另一端、电容C2的另一端、稳压器U1的接地端和电容C3的另一端均接地。

3.根据权利要求2所述的一种红掌无土栽培装置，其特征在于：所述的液位传感器的型号为LM1042，液位传感器的7脚和10脚直接接地，1脚是热阻探针输入端，5脚为探针故障端；6脚是电源端，直接接入电源转换电路提供的12V直流电源；3、4脚分别接PNP管的发射极和集电极用于给探针提供200MA的固定电流；16脚为模拟电压输出端，向AD转换器输出与液位成正比的模拟电压；12、13脚用来调整探针的测量周期；9、14脚外接两个电容作为探针的记忆电容，记忆探针的电压值。

4.根据权利要求3所述的一种红掌无土栽培装置，其特征在于：所述的AD转换器的型号位ADC0809，AD转换器的26脚接收液位传感器输入的电压信号，11脚是电源端，12脚是正参考电压输入端，11脚和12脚均接入电源转换电路提供的5V直流电源，16脚是负参考电压输入端，13脚是接地端，13脚和16脚均接地；8脚、14脚、15脚、17~21脚为8个数字信号输出端，分别与单片机的8个数字信号输入端连接；6脚为转化启动信号端，22脚为地址锁存允许信号端，6脚和22脚均与单片机的同一个控制端连接；10脚是时钟端，与单片机的时钟控制端连接；7脚为EOC端，9脚为OE端，7脚和9脚分别与单片机对应的控制端连接。

5.根据权利要求4所述的一种红掌无土栽培装置，其特征在于：所述的单片机的型号为AT89C51，单片机的1脚~8脚分别与AD转换器的8个数字信号输出端连接，单片机的25脚与AD转换器的10脚连接，单片机的26脚与AD转换器的6脚和22脚连接，单片机的27脚与AD转换器的7脚连接，单片机的28脚与AD转换器的9脚连接；单片机的40脚是电源端，接入电源转换电路提供的12V电源；单片机的39脚与电阻R连接。

6.根据权利要求2所述的一种红掌无土栽培装置，其特征在于：所述的继电器的另外一个线圈端接入电源转换电路提供的5V直流电源。

7.根据权利要求2所述的一种红掌无土栽培装置，其特征在于：所述的电磁阀接入的电源为电源转换电路提供的12V直流电源。

8.根据权利要求1所述的一种红掌无土栽培装置，其特征在于：所述的无土栽培培养槽底部的两端设置有固定支架；所述的营养液箱底部设置有支撑支架。

9.根据权利要求5所述的一种红掌无土栽培装置，其特征在于：所述的电路槽体远离栽培槽体的侧壁上还设置有蜂鸣器，所述的蜂鸣器的负极接地，蜂鸣器的正极与三极管Q2的集电极连接，三极管Q2的发射极接入电源转换电路提供的5V直流电源，三极管Q2的集电极与单片机的报警输出端连接。

10.根据权利要求9所述的一种红掌无土栽培装置，其特征在于：单片机的21脚与三极管Q2的集电极连接。