CN212065145U - 一种土壤湿度检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种土壤湿度检测装置，包括湿度传感器和控制模块，还包括比较模块、风干模块和加湿模块，所述比较模块的输入端与所述湿度传感器的输出端电性连接，所述比较模块的输出端与所述控制模块的输入端电性连接，所述控制模块分别与所述风干模块和加湿模块电性连接，所述控制模块用于控制所述风干模块对土壤进行风干，所述控制模块用于控制所述加湿模块对土壤进行加湿，所述比较模块接收到所述湿度传感器的电信号比较设定的电压信号输出高电平或低电平到所述控制模块，当湿度过低时控制所述加湿模块进行加湿，当湿度过高时控制所述加风干模块进行风干降低土壤湿度，可进行干湿双调增大灵芝母体成活率。

Description

一种土壤湿度检测装置

技术领域

本实用新型涉及灵芝栽培技术领域，具体涉及一种土壤湿度检测装置。

背景技术

水是植物生长必不可少的重要条件，植物必须在适宜的土壤湿度条件下才能正常生长。植物在生长中消耗的水分主要来源于根吸收土壤中的水分，在灵芝栽培业，在灵芝子实体生长时，需要较高的水分，但不同生长发育阶段对水分要求不同，在菌丝生长阶段要求土壤中的含水量为65％，若土壤中的水分过低，刚刚生长的幼嫩子实体就会由白色变为灰色而死亡。

随着科技的发展，出现了很多土壤检测报警装置，但是现有的土壤检测报警装置只能起检测和报警作用，不能对土壤湿度进行干湿调节，当湿度过低，可能由于灵芝母体长时间缺水而造成成活率低；当湿度过高，不能快速有效地降低土壤湿度，造成灵芝母体根部腐烂而导致死亡。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的问题，提供一种土壤湿度检测装置，在有效检测灵芝母体栽培土壤的湿度同时，当湿度低于预设的值能自动加湿，当湿度过高时能有效降低土壤湿度，增大了灵芝母体的成活率。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种土壤湿度检测装置，包括湿度传感器和控制模块，其特征在于，还包括比较模块、风干模块和加湿模块，所述比较模块的输入端与所述湿度传感器的输出端电性连接，所述比较模块的输出端与所述控制模块的输入端电性连接，所述控制模块分别与所述风干模块和加湿模块电性连接，所述控制模块用于控制所述风干模块对土壤进行风干，所述控制模块用于控制所述加湿模块对土壤进行加湿。

通过上述技术手段，用湿度传感器检测土壤中的含水量，所述湿度传感器可使用电阻式湿度传感器，所述比较模块接收到所述湿度传感器的电信号比较设定的电压信号输出高电平或低电平到所述控制模块，当湿度过低时控制所述加湿模块进行加湿，当湿度过高时控制所述加风干模块进行风干降低土壤湿度，可进行干湿双调增大灵芝母体成活率。

优选的，所述风干模块包括开关和风机，所述控制模块通过控制所述开关的闭合控制所述风机的启动与停止。

优选的，所述加湿模块包括水泵、喷头和水箱。

优选的，所述比较模块包括比较器、第四滑动电阻、第五电阻、第一电阻、第二电阻，所述第四滑动电阻与所述第五电阻串联接入电源的正负极之间；

所述比较器的同相端与所述第四滑动电阻的滑片电性连接，所述比较器的反相端与所述湿度传感器一端连接；

所述比较器的反相端还通过第一电阻接电源正极；

所述比较器的输出端通过所述第二电阻接电源正极。

通过上述技术手段，通过调节所述第四滑动电阻的阻值可改变设定的比较电压值，当土壤中的水分充足时，湿度传感器的阻值小，比较器的正向输入端的电压大于反向输入端的电压，比较器输出高电平；当土壤中的水分含量少于一定值时，湿度传感器的阻值增大，比较器反向输入端的电压大于正向输入端的电压，比较器的输出端输出低电平。

优选的，还包括第三电阻、第二发光二极管、第一发光二极管；

所述第三电阻的一端与所述第二发光二极管的正极连接，所述第二发光二极管的负极与所述比较器的输出端连接，所述比较器的输出端还与所述控制模块的输入端连接；

所述第一发光二极管的负极与所述比较器的反向输入端电性连接，所述第二发光二极管的正极与所述第五电阻远离所述电源正极的一端连接。

通过上述技术手段，将湿度传感器插入需要检测的植物土壤中，将滑动变阻器的滑片位置设置在一定的阻值位置，连接电源，第一发光二极管发光，当所述比较器输出高电平时所述第二发光二极管不发光；当所述比较器输出低电平时所述第二发光二极管发光。

优选的，所述控制模块包括STC89C52、复位电路以及振荡电路，所述振荡电路包括第二晶振，所述第二晶振的两端分别与STC89C52的第18引脚和19引脚连接；所述复位电路与所述STC89C52的复位引脚连接。

通过上述技术手段，控制模块采用基于STC89C52的最小控制系统，低功耗、高性能CMOS8位微控制器，拥有灵巧的8位CPU、集成模数转换功能，具有8K字节系统可编程Flash存储器。

优选的，所述湿度传感器的两端还连接有滤波模块，所述滤波模块的输出端还连接有放大电路，所述放大电路的输出端与所述控制器的信号输入端电性连接。

通过上述技术手段，所述滤波模块可使用若干电容并联在所述湿度传感器两端进行降噪，放大模块可使用放大器将所述湿度传感器输出的电信号进行线性放大，放大后的电信号再输入至控制器。

优选的，所述STC89C52的输出端还连接有显示模块。

通过上述技术手段，所述显示模块可使用LCD1602显示屏，与所述STC89C52的模数转换端口连接用于显示土壤湿度信息。

优选的，所述STC89C52的输出端还连接有报警模块。

通过上述技术手段，当湿度过低时通知管理人员。

优选的，所述报警模块包括驱动电路和蜂鸣器。

通过上述技术手段，所述驱动电路可包括三极管，三极管的基极与所述STC89C52的输出端电性连接，所述三极管的集电极通过蜂鸣器与电源连接，三极管的发射极接地。

本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型一种土壤湿度检测装置，包括湿度传感器和控制模块，其特征在于，还包括比较模块、风干模块和加湿模块，所述比较模块的输入端与所述湿度传感器的输出端电性连接，所述比较模块的输出端与所述控制模块的输入端电性连接，所述控制模块分别与所述风干模块和加湿模块电性连接，当湿度过低时控制所述加湿模块进行加湿，当湿度过高时控制所述加风干模块进行风干降低土壤湿度，可进行干湿双调增大灵芝母体成活率；

2.本实用新型通过调节所述第四滑动电阻的阻值可改变设定的比较电压值，当土壤中的水分充足时，湿度传感器的阻值小，比较器的正向输入端的电压大于反向输入端的电压，比较器输出高电平；当土壤中的水分含量少于一定值时，湿度传感器的阻值增大，比较器反向输入端的电压大于正向输入端的电压，比较器的输出端输出低电平，再通过控制器方便进行加湿或风干。

附图说明

图1为本实用一个实施例整体连接关系示意图；

图2为本实用新型比较模块电路图；

图3为本实用新型控制模块电路结构图。

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。

实施例1

如图1所示，一种土壤湿度检测装置，包括湿度传感器和控制模块，其特征在于，还包括比较模块、风干模块和加湿模块，所述比较模块的输入端与所述湿度传感器的输出端电性连接，所述比较模块的输出端与所述控制模块的输入端电性连接，所述控制模块分别与所述风干模块和加湿模块电性连接，所述控制模块用于控制所述风干模块对土壤进行风干，所述控制模块用于控制所述加湿模块对土壤进行加湿。

用湿度传感器检测土壤中的含水量，所述湿度传感器可使用电阻式湿度传感器，所述比较模块接收到所述湿度传感器的电信号比较设定的电压信号输出高电平或低电平到所述控制模块，当湿度过低时控制所述加湿模块进行加湿，当湿度过高时控制所述加风干模块进行风干降低土壤湿度，可进行干湿双调增大灵芝母体成活率。

具体实施时，风干模块包括开关和风机，控制模块通过控制开关的闭合控制风机的启动与停止。加湿模块包括水泵、喷头和水箱。控制模块可使用基于51单片机的最小系统，将水泵连接至水箱，当土壤湿度过高时，比较器输出高电平时至控制模块，控制模块控制风机旋转风干土壤，当湿度达到合适范围时停止风干；当土壤湿度过低时，比较器输出低电平至控制模块，控制模块控制水泵从水箱吸水泵并通过喷头喷出增加土壤湿度，当湿度达到合适范围时停止喷淋。

如图2所示，所述比较模块包括比较器、第四滑动电阻、第五电阻、第一电阻、第二电阻，所述第四滑动电阻与所述第五电阻串联接入电源的正负极之间；所述比较器的反向输入端与所述第四滑动电阻的滑片电性连接，所述湿度传感器的正向输入端与所述湿度传感器一端连接，所述湿度传感器的另一端接电源负极；所述湿度传感器的正向输入端还通过第一电阻接电源正极；所述比较器的输出端通过所述第二电阻接电源正极。通过调节所述第四滑动电阻的阻值可改变设定的比较电压值，当土壤中的水分充足时，湿度传感器的阻值小，比较器的正向输入端的电压大于反向输入端的电压，比较器输出高电平；当土壤中的水分含量少于一定值时，湿度传感器的阻值增大，比较器反向输入端的电压大于正向输入端的电压，比较器的输出端输出低电平。

还包括第三电阻、第二发光二极管、第一发光二极管；所述第三电阻的一端与所述第二发光二极管的正极连接，所述第二发光二极管的负极与所述比较器的输出端连接，所述比较器的输出端还与所述控制模块的输入端连接；所述第一发光二极管的负极与所述比较器的反向输入端电性连接，所述第二发光二极管的正极与所述第五电阻远离所述电源正极的一端连接。将湿度传感器插入需要检测的植物土壤中，将滑动变阻器的滑片位置设置在一定的阻值位置，连接电源，第一发光二极管发光，当所述比较器输出高电平时所述第二发光二极管不发光；当所述比较器输出低电平时所述第二发光二极管发光。

如图3所示，所述控制模块包括STC89C52、复位电路以及振荡电路，所述振荡电路包括第二晶振，所述第二晶振的两端分别与STC89C52的第18引脚和19引脚连接；所述复位电路与所述STC89C52的复位引脚连接。控制模块采用基于STC89C52的最小控制系统，低功耗、高性能CMOS8位微控制器，拥有灵巧的8位CPU、集成模数转换功能，具有8K字节系统可编程Flash存储器。

所述湿度传感器的两端还连接有滤波模块，所述滤波模块的输出端还连接有放大电路，所述放大电路的输出端与所述控制器的信号输入端电性连接。所述滤波模块可使用若干电容并联在所述湿度传感器两端进行降噪，放大模块可使用放大器将所述湿度传感器输出的电信号进行线性放大，放大后的电信号再输入至控制器。

所述STC89C52的输出端还连接有显示模块。所述显示模块可使用LCD1602显示屏，与所述STC89C52的模数转换端口连接用于显示土壤湿度信息。所述STC89C52的输出端还连接有报警模块。当湿度过低时通知管理人员。所述报警模块包括驱动电路和蜂鸣器。所述驱动电路可包括三极管，三极管的基极与所述STC89C52的输出端电性连接，所述三极管的集电极通过蜂鸣器与电源连接，三极管的发射极接地。

本实用新型的实施原理：将湿度传感器插入需要检测的植物土壤中，将滑动变阻器的滑片位置设置在一定的阻值位置，当土壤中的水分充足时，湿度传感器的阻值小，比较器的正向输入端的电压大于反向输入端的电压，比较器输出高电平，所述第二发光二极管不发光，比较器输出高电平到所述控制模块，控制模块控制风机旋转风干土壤；

当土壤中的水分含量少于一定值时，湿度传感器的阻值增大，比较器反向输入端的电压大于正向输入端的电压，比较器的输出端输出低电平，所述第二发光二极管发光，比较器输出低电平到所述控制模块，控制模块控制水泵从水箱吸水泵并通过喷头喷出增加土壤湿度。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种土壤湿度检测装置，包括湿度传感器和控制模块，其特征在于，还包括比较模块、风干模块和加湿模块，所述比较模块的输入端与所述湿度传感器的输出端电性连接，所述比较模块的输出端与所述控制模块的输入端电性连接，所述控制模块分别与所述风干模块和加湿模块电性连接，所述控制模块用于控制所述风干模块对土壤进行风干，所述控制模块用于控制所述加湿模块对土壤进行加湿，所述风干模块包括开关和风机，所述控制模块通过控制所述开关的闭合控制所述风机的启动与停止，所述加湿模块包括水泵、喷头和水箱；

所述比较模块包括比较器、第四滑动电阻、第五电阻、第一电阻、第二电阻，所述第四滑动电阻与所述第五电阻串联接入电源的正负极之间；

所述比较器的同相端与所述第四滑动电阻的滑片电性连接，所述比较器的反相端与所述湿度传感器一端连接；

所述比较器的反相端还通过第一电阻接电源正极；

所述比较器的输出端通过所述第二电阻接电源正极。

2.根据权利要求1所述的一种土壤湿度检测装置，其特征在于，还包括第三电阻、第二发光二极管、第一发光二极管；

所述第三电阻的一端与所述第二发光二极管的正极连接，所述第二发光二极管的负极与所述比较器的输出端连接，所述比较器的输出端还与所述控制模块的输入端连接；

所述第一发光二极管的负极与所述比较器的反向输入端电性连接，所述第二发光二极管的正极与所述第五电阻远离所述电源正极的一端连接。

3.根据权利要求2所述的一种土壤湿度检测装置，其特征在于，所述控制模块包括STC89C52、复位电路以及振荡电路，所述振荡电路包括第二晶振，所述第二晶振的两端分别与STC89C52的第18引脚和19引脚连接；所述复位电路与所述STC89C52的复位引脚连接。

4.根据权利要求3所述的一种土壤湿度检测装置，其特征在于，所述湿度传感器为湿敏电阻，所述湿敏电阻的两端还连接有滤波模块，所述滤波模块的输出端还连接有放大电路，所述放大电路的输出端与所述控制模块的信号输入端电性连接。

5.根据权利要求4所述的一种土壤湿度检测装置，其特征在于，所述STC89C52的输出端还连接有显示模块。

6.根据权利要求4或5所述的一种土壤湿度检测装置，其特征在于，所述STC89C52的输出端还连接有报警模块。

7.根据权利要求6所述的一种土壤湿度检测装置，其特征在于，所述报警模块包括驱动电路和蜂鸣器。

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