CN210959798U - 一种用于无土栽培器的电路 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及农业种植技术领域,尤其是指一种用于无土栽培器的电路,包括处理器U1A、液位传感器CN14、液体输送件CN3、EC传感器CN6、显示件CN12、温度感应模块CN7以及加热模块,液位传感器CN14的输出端与处理器U1A的第一输入端电连接,液体输送件CN3的控制端与处理器U1A的第一输出端电连接,EC传感器CN6的输出端与处理器U1A的第二输入端电连接,显示件CN12的输入端与处理器U1A的第二输出端电连接,温度感应模块CN7的输出端与处理器U1A的第三输入端电连接,加热模块的控制端与处理器U1A的第三输出端电连接。本实用新型能够实现无土栽培的智能化,并减轻种植者的工作量。

Description

一种用于无土栽培器的电路
技术领域
本实用新型涉及农业种植技术领域,尤其是指一种用于无土栽培器的电路。
背景技术
在一些土地资源匮乏或不适宜设置大面积土地的地方,无土栽培越来越流行。目前亦有一些家庭在家里的边角位置利用无土栽培进行瓜果蔬菜的种植。最常见的无土栽培为利用营养液进行栽培。但现有的营养液无土栽培技术不够智能化,需要种植者定期检查液位、营养液浓度以及营养液温度等参数,这为种植者带来不便,并使得种植者的工作量较大。
发明内容
本实用新型针对现有技术的问题提供一种用于无土栽培器的电路,能够实现无土栽培技术的智能化,并减轻种植者的工作量。
本实用新型采用如下技术方案:一种用于无土栽培器的电路,包括处理器U1A、液位传感器CN14、液体输送件CN3、EC传感器CN6、显示件CN12、温度感应模块CN7、信号放大模块以及加热模块,所述液位传感器CN14的输出端与处理器U1A的第一输入端电连接,所述液体输送件CN3的控制端与处理器U1A的第一输出端电连接,所述EC传感器CN6的输出端与处理器U1A的第二输入端电连接,所述显示件CN12的输入端与处理器U1A的第二输出端电连接,所述温度感应模块CN7的输出端通过信号放大模块与处理器U1A的第三输入端电连接,所述加热模块的控制端与处理器U1A的第三输出端电连接;所述信号放大模块包括运算放大器U3B、运算放大器U3A、电阻R7、电阻R8、电阻R12以及电阻R10,所述温度感应模块CN7的输出端与运算放大器U3B的正输入端电连接,所述电阻R8的一端以及电阻R7的一端均与运算放大器U3B的负输入端电连接,所述电阻R8的另一端接地,所述电阻R7的另一端与运算放大器U3B的输出端电连接,运算放大器U3A的正输入端与运算放大器U3B的输出端电连接,所述电阻R10的一端以及电阻R12的一端均与运算放大器U3A的负输入端电连接,电阻R10的另一端接地,电阻R12的另一端与运算放大器U3A的输出端电连接,运算放大器U3A的输出端与处理器U1A的第三输入端电连接。
作为优选,所述用于无土栽培器的电路还包括开关管Q2和发声件B1,所述开关管Q2的控制端与处理器U1A的第四输出端电连接,所述发声件B1的正极与外部电源电连接,所述发声件B1的负极与开关管Q2的第一开关端电连接,开关管Q2的第二开关端接地。
作为优选,所述用于无土栽培器的电路还包括电阻R19,开关管Q2的控制端通过电阻R19与处理器U1A的第四输出端电连接。
作为优选,所述用于无土栽培器的电路还包括稳压模块U6,外部电源通过稳压模块U6向处理器U1A供电。
作为优选,所述用于无土栽培器的电路还包括保险丝F1,稳压模块U6通过保险丝F1与外部电源电连接。
作为优选,所述用于无土栽培器的电路还包括消毒灯CN4、开关管Q6以及电阻R1,开关管Q6的控制端通过电阻R1与处理器U1A的第五输出端电连接,消毒灯CN4的一端与外部电源电连接,消毒灯CN4的另一端与开关管Q6的第一开关端电连接,开关管Q6的第二开关端接地。
作为优选,所述加热模块包括电热丝F2、继电器K1、开关管Q1以及电阻R3,开关管Q1的控制端通过电阻R3与处理器U1A的第三输出端电连接,继电器K1的正控制端与外部电源电连接,继电器K1的负控制端与开关管Q1的第一开关端电连接,开关管Q1的第二开关端接地,继电器K1的第一开关端悬空,继电器K1的第二开关端接地,电热丝F2的一端与外部电源电连接,电热丝F2的另一端与继电器K1的公共端电连接。
作为优选,所述用于无土栽培器的电路还包括无线通信模块BC28,处理器U1A通过无线通信模块BC28与外部设备通信。
作为优选,所述无线通信模块BC28为nbiot芯片或lora芯片或emtc芯片或sigfox芯片。
作为优选,所述用于无土栽培器的电路还包括开关管Q7以及电阻R2,开关管Q7的控制端通过电阻R2与处理器U1A的第一输出端电连接,液体输送件CN3的一端与外部电源电连接,液体输送件CN3的另一端与开关管Q7的第一开关端电连接,开关管Q7的另一端接地。
本实用新型的有益效果:通过分别利用液位传感器CN14、EC传感器CN6、以及温度感应模块CN7来检测无土培养器中的液位、营养液浓度以及温度,根据液位检测结果来控制液体输送件CN3、根据温度检测结果控制加热模块并利用显示件CN12显示营养液浓度,从而实现无土栽培的智能化,并减轻种植者的工作量。
附图说明
图1为本实用新型的处理器U1A和发声件B1的电路图。
图2为本实用新型的消毒灯CN4的电路图。
图3为本实用新型的液体输送件CN3的电路图。
图4为本实用新型的加热模块的电路图。
图5为本实用新型的EC传感器CN6的电路图。
图6为本实用新型的信号放大模块和温度感应模块CN7的电路图。
图7为本实用新型的无线通信模块BC28的电路图。
图8为本实用新型的保险丝F1和稳压模块U6的电路图。
图9为本实用新型的显示件CN12的电路图。
图10为本实用新型的原理框图。
附图标记为:1、信号放大模块;2、加热模块。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解,下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明,实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。以下结合附图对本实用新型进行详细的描述。
如图1、图9、图10以及图3至图6所示,一种用于无土栽培器的电路,包括处理器U1A、液位传感器CN14、液体输送件CN3、EC传感器CN6、显示件CN12、温度感应模块CN7、信号放大模块1以及加热模块2,所述液位传感器CN14的输出端与处理器U1A的第一输入端电连接,所述液体输送件CN3的控制端与处理器U1A的第一输出端电连接,所述EC传感器CN6的输出端与处理器U1A的第二输入端电连接,所述显示件CN12的输入端与处理器U1A的第二输出端电连接,所述温度感应模块CN7的输出端通过信号放大模块1与处理器U1A的第三输入端电连接,所述加热模块2的控制端与处理器U1A的第三输出端电连接;所述信号放大模块1包括运算放大器U3B、运算放大器U3A、电阻R7、电阻R8、电阻R12以及电阻R10,所述温度感应模块CN7的输出端与运算放大器U3B的正输入端电连接,所述电阻R8的一端以及电阻R7的一端均与运算放大器U3B的负输入端电连接,所述电阻R8的另一端接地,所述电阻R7的另一端与运算放大器U3B的输出端电连接,运算放大器U3A的正输入端与运算放大器U3B的输出端电连接,所述电阻R10的一端以及电阻R12的一端均与运算放大器U3A的负输入端电连接,电阻R10的另一端接地,电阻R12的另一端与运算放大器U3A的输出端电连接,运算放大器U3A的输出端与处理器U1A的第三输入端电连接。
当液位传感器CN14检测到无土栽培器中的液位较低时,处理器U1A控制液体输送件CN3启动,液体输送件CN3从外部水源输送水至无土栽培器内部,而液位传感器CN14检测到无土栽培器中的液位充足时,处理器U1A控制液体输送件CN3暂停运行。液体输送件CN3具体为水泵。EC传感器CN6能够检测无土栽培器中液体的导电率并以此获知无土栽培器中营养液的浓度,显示件CN12根据EC传感器CN6的检测结果进行显示,使得使用者无需自行检测就能获知无土栽培器中营养液的浓度。显示件CN12具体为LCD屏幕。温度感应模块CN7检测到无土栽培器中的温度较低时,处理器U1A控制加热模块2启动以使无土栽培器中的液体升温;当温度感应模块CN7检测到无土栽培器中的温度正常时,处理器U1A控制加热模块2暂停运行。温度感应模块CN7具体可为热敏电阻或热电偶,处理器U1A内部设置有用于将温度感应模块CN7输出的模拟信号转换为数字信号的模数转换模块。温度感应模块CN7检测到的信号较为微弱,为防止处理器U1A难以识别温度感应模块CN7的输出信号,本实用新型通过运算放大器U3B和运算放大器U3A进行二级放大,使得处理器U1A能够识别温度感应模块CN7检测到的信号并减少识别误差。
如图1所示,所述用于无土栽培器的电路还包括开关管Q2和发声件B1,所述开关管Q2的控制端与处理器U1A的第四输出端电连接,所述发声件B1的正极与外部电源电连接,所述发声件B1的负极与开关管Q2的第一开关端电连接,开关管Q2的第二开关端接地。当使用者距离无土栽培器有一定距离时,使用者无法看到显示件CN12上显示的数据。因此本实用新型利用发声件B1在EC传感器CN6检测到的营养液低于一定值时发声,以提醒种植者。发声件B1具体为蜂鸣器。
如图1所示,所述用于无土栽培器的电路还包括电阻R19,开关管Q2的控制端通过电阻R19与处理器U1A的第四输出端电连接。通过电阻R19进行限流,以防开关管Q2被击穿。
如图8所示,所述用于无土栽培器的电路还包括稳压模块U6,外部电源通过稳压模块U6向处理器U1A供电,以使处理器U1A能够稳定受电。
如图8所示,所述用于无土栽培器的电路还包括保险丝F1,稳压模块U6通过保险丝F1与外部电源电连接。当外部电源短路导致电流过大时,保险丝F1会熔断以对处理器U1A进行保护,以防处理器U1A被烧毁。
如图2所示,所述用于无土栽培器的电路还包括消毒灯CN4、开关管Q6以及电阻R1,开关管Q6的控制端通过电阻R1与处理器U1A的第五输出端电连接,消毒灯CN4的一端与外部电源电连接,消毒灯CN4的另一端与开关管Q6的第一开关端电连接,开关管Q6的第二开关端接地。处理器U1A定期控制消毒灯CN4启动,以对无土栽培器中的液体进行消毒,以减少细菌滋生。消毒灯CN4具体为紫外线灯。
如图4所示,所述加热模块2包括电热丝F2、继电器K1、开关管Q1以及电阻R3,开关管Q1的控制端通过电阻R3与处理器U1A的第三输出端电连接,继电器K1的正控制端与外部电源电连接,继电器K1的负控制端与开关管Q1的第一开关端电连接,开关管Q1的第二开关端接地,继电器K1的第一开关端悬空,继电器K1的第二开关端接地,电热丝F2的一端与外部电源电连接,电热丝F2的另一端与继电器K1的公共端电连接。当需要对无土栽培器中的液体进行加热时,处理器U1A控制继电器K1的公共端与第二开关端连接,使得电热丝F2发热;当无土栽培器中的液体无需加热时,处理器U1A控制继电器K1的公共端与第一开关端连接,电热丝F2不发热。
如图7所示,所述用于无土栽培器的电路还包括无线通信模块BC28,处理器U1A通过无线通信模块BC28与外部设备通信。处理器U1A还能通过无线通信模块BC28向外部设备发送液位传感器CN14、EC传感器CN6以及温度感应模块CN7检测到的信号,种植者亦能通过外部设备向处理器U1A发送指令以对液体输送件CN3和加热模块2进行控制。外部设备具体可为手机。
具体地,所述无线通信模块BC28为nbiot芯片或lora芯片或emtc芯片或sigfox芯片。nbiot芯片、lora芯片、emtc芯片以及sigfox芯片功耗较低,能够使得使用本实用新型的无土栽培器较为节能。
如图3所示,所述用于无土栽培器的电路还包括开关管Q7以及电阻R2,开关管Q7的控制端通过电阻R2与处理器U1A的第一输出端电连接,液体输送件CN3的一端与外部电源电连接,液体输送件CN3的另一端与开关管Q7的第一开关端电连接,开关管Q7的另一端接地。处理器U1A的管脚的输出电压往往不足以启动液体输送件CN3。本实用新型中,处理器U1A通过控制开关管Q7的通断来控制液体输送件CN3与外部电源间的通断,从而实现控制液体输送件CN3的启停控制。电阻R2能够进行限流,防止处理器U1A输出的电流击穿开关管Q7。
以上所述,仅是本实用新型较佳实施例而已,并非对本实用新型作任何形式上的限制,虽然本实用新型以较佳实施例公开如上,然而并非用以限定本实用新型,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本实用新型技术方案范围内,当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本实用新型技术方案内容,依据本实用新型技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种用于无土栽培器的电路,其特征在于:包括处理器U1A、液位传感器CN14、液体输送件CN3、EC传感器CN6、显示件CN12、温度感应模块CN7、信号放大模块(1)以及加热模块(2),所述液位传感器CN14的输出端与处理器U1A的第一输入端电连接,所述液体输送件CN3的控制端与处理器U1A的第一输出端电连接,所述EC传感器CN6的输出端与处理器U1A的第二输入端电连接,所述显示件CN12的输入端与处理器U1A的第二输出端电连接,所述温度感应模块CN7的输出端通过信号放大模块(1)与处理器U1A的第三输入端电连接,所述加热模块(2)的控制端与处理器U1A的第三输出端电连接;
所述信号放大模块(1)包括运算放大器U3B、运算放大器U3A、电阻R7、电阻R8、电阻R12以及电阻R10,所述温度感应模块CN7的输出端与运算放大器U3B的正输入端电连接,所述电阻R8的一端以及电阻R7的一端均与运算放大器U3B的负输入端电连接,所述电阻R8的另一端接地,所述电阻R7的另一端与运算放大器U3B的输出端电连接,运算放大器U3A的正输入端与运算放大器U3B的输出端电连接,所述电阻R10的一端以及电阻R12的一端均与运算放大器U3A的负输入端电连接,电阻R10的另一端接地,电阻R12的另一端与运算放大器U3A的输出端电连接,运算放大器U3A的输出端与处理器U1A的第三输入端电连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于无土栽培器的电路,其特征在于:所述用于无土栽培器的电路还包括开关管Q2和发声件B1,所述开关管Q2的控制端与处理器U1A的第四输出端电连接,所述发声件B1的正极与外部电源电连接,所述发声件B1的负极与开关管Q2的第一开关端电连接,开关管Q2的第二开关端接地。
3.根据权利要求2所述的一种用于无土栽培器的电路,其特征在于:所述用于无土栽培器的电路还包括电阻R19,开关管Q2的控制端通过电阻R19与处理器U1A的第四输出端电连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于无土栽培器的电路,其特征在于:所述用于无土栽培器的电路还包括稳压模块U6,外部电源通过稳压模块U6向处理器U1A供电。
5.根据权利要求4所述的一种用于无土栽培器的电路,其特征在于:所述用于无土栽培器的电路还包括保险丝F1,稳压模块U6通过保险丝F1与外部电源电连接。
6.根据权利要求1所述的一种用于无土栽培器的电路,其特征在于:所述用于无土栽培器的电路还包括消毒灯CN4、开关管Q6以及电阻R1,开关管Q6的控制端通过电阻R1与处理器U1A的第五输出端电连接,消毒灯CN4的一端与外部电源电连接,消毒灯CN4的另一端与开关管Q6的第一开关端电连接,开关管Q6的第二开关端接地。
7.根据权利要求1所述的一种用于无土栽培器的电路,其特征在于:所述加热模块(2)包括电热丝F2、继电器K1、开关管Q1以及电阻R3,开关管Q1的控制端通过电阻R3与处理器U1A的第三输出端电连接,继电器K1的正控制端与外部电源电连接,继电器K1的负控制端与开关管Q1的第一开关端电连接,开关管Q1的第二开关端接地,继电器K1的第一开关端悬空,继电器K1的第二开关端接地,电热丝F2的一端与外部电源电连接,电热丝F2的另一端与继电器K1的公共端电连接。
8.根据权利要求1所述的一种用于无土栽培器的电路,其特征在于:所述用于无土栽培器的电路还包括无线通信模块BC28,处理器U1A通过无线通信模块BC28与外部设备通信。
9.根据权利要求8所述的一种用于无土栽培器的电路,其特征在于:所述无线通信模块BC28为nbiot芯片或lora芯片或emtc芯片或sigfox芯片。
10.根据权利要求1所述的一种用于无土栽培器的电路,其特征在于:所述用于无土栽培器的电路还包括开关管Q7以及电阻R2,开关管Q7的控制端通过电阻R2与处理器U1A的第一输出端电连接,液体输送件CN3的一端与外部电源电连接,液体输送件CN3的另一端与开关管Q7的第一开关端电连接,开关管Q7的另一端接地。
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