CN2777952Y - 家用植物生长环境控制系统 - Google Patents

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Abstract

家用植物生长环境控制系统，包括若干传感器、继电器电路、连接于传感器与继电器电路之间的中心控制器和相应的若干环境控制设备。继电器电路分别由以继电器为负载的三极管功率放大电路构成。中心控制器为一单片机，传感器的检测信号通过数据总线接入单片机，单片机输出的控制信号通过控制总线接至继电器电路，继电器电路的控制接点与相应的各环境控制设备分别相连。本实用新型家用植物生长环境控制系统的优点是：适用于一般家庭，可以因地制宜地，不受地点、气候干扰，用来栽培花草，也特别方便栽培名贵花木和中草药，实现植物生长人工环境的连续控制，其自动化程度高、成本比较低。

Description

家用植物生长环境控制系统
技术领域
本实用新型涉及计算机应用领域，特别涉及一种家用植物生长环境控制系统。
背景技术
目前家居进行植物栽培已经兴起，除了栽培一般花草外，更有栽培名贵花木和中草药的，无论从数量或质量方面来讲，其科技含量都日渐提高。传统的自然栽培方式，已经远远不能满足人们的需求。对于一般家庭得到因地制宜的、不受地点、气候干扰的人工环境所适用控制系统，目前尚未有见。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种适用于一般家庭因地制宜的、自动化程度高且成本比较低的家用植物生长环境控制系统。
为达到上述目的，本实用新型家用植物生长环境控制系统，包括由用于换气和调节室内温、湿度的侧窗和/或天窗以及换气扇、细雾装置、供热制冷装置、环境指标超限或需要人工干预的报警装置、用于保持营养液流动的循环泵、用于保证营养液合理成分的肥药定量泵、用于定向培养植物特殊性状的红、绿、蓝三色照明装置构成的环境控制设备，还包括若干传感器、继电器电路及连接于传感器与继电器电路之间的中心控制器，其中，传感器包括用于测量营养液的酸碱度的PH传感器、用于测量营养液的液位高低的液位传感器、用于测量营养液导电率的EC传感器、用于测量棚内温度的室温传感器、用于测量棚内湿度的湿度传感器、用于测量室外温度的气温传感器、用于测量室外日光照度的日照传感器、用于测量室内空气CO2含量的CO2传感器；中心控制器为一单片机，传感器的检测信号通过数据总线接入单片机，单片机输出的控制信号通过控制总线接至继电器电路，继电器电路与相应的各环境控制设备分别相连。
本实用新型家用植物生长环境控制系统，其中所述继电器电路分别由以继电器为负载的三极管功率放大电路构成，所述继电器的控制接点分别串联接至所述各环境控制设备的电源控制回路中。
本实用新型家用植物生长环境控制系统，其中所述单片机接有显示器。
本实用新型家用植物生长环境控制系统，其中所述单片机接有用于手动的键盘和/或遥控器。
本实用新型家用植物生长环境控制系统，其中所述照明装置采用红、绿、蓝三色LED照明。
本实用新型家用植物生长环境控制系统，其中所述单片机采用型号为MEGA8的芯片。
本实用新型家用植物生长环境控制系统的优点是：适用于一般家庭，可以因地制宜地，不受地点、气候干扰，用来栽培花草，也特别方便栽培名贵花木和中草药，实现植物生长人工环境的连续控制，其自动化程度高、成本比较低。
下面将结合实施例参照附图进行详细说明，以对本实用新型的目的、特征和优点有深入的理解。
附图说明
图1为本实用新型家用植物生长环境控制系统的方框图；
图2为本实用新型家用植物生长环境控制系统的电路图。
具体实施方式
下面以实施例对技术方案做详细说明。
参照图1，本实用新型家用植物生长环境控制系统，包括若干传感器、继电器电路、连接于传感器与继电器电路之间的中心控制器和相应的若干环境控制设备。其中，传感器包括用于测量营养液的酸碱度的PH传感器、用于测量营养液的液位高低的液位传感器、用于测量营养液导电率的EC传感器、用于测量棚内温度的室温传感器、用于测量棚内湿度的湿度传感器、用于测量室外温度的气温传感器、用于测量室外日光照度的日照传感器、用于测量室内空气CO2含量的CO2传感器。
参照图2，中心控制器为一单片机，基本功能包括数据采集功能、信息处理功能、控制功能、显示功能和人机对话功能。单片机采用型号为MEGA8的芯片。芯片MEGA8是一款功能强，结构简单的单片机。其PD0~PD7为输出口，用做液晶显示器的数据线；PB0~PB5用做液晶显示器的控制线；PC0~PC5有两个作用，作为I/O使用时作为输出用来控制继电器电路，作为ADC使用时，用作用于采集各个传感器的模拟量输入。
参照图2，继电器电路分别由以继电器为负载的三极管功率放大电路构成，所述继电器的控制接点分别串联接至所述各环境控制设备的电源控制回路中。
参照图1，环境控制设备包括侧窗和/或天窗以及换气扇、细雾装置、供热制冷装置、报警装置、循环泵、肥药定量泵、照明装置。侧窗和/或天窗是用来换气和调节室内温、湿度的。报警装置由中心控制器控制，遇到环境指标超限或需要人工干预的情况，系统发出报警信号并配以文字显示。循环泵用来保持营养液的流动，受控制器的控制。换气扇、细雾装置和供热制冷装置也是用来控制棚内的温度、湿度。肥药定量泵用来保证营养液的合理成分，由中心控制器精细控制。照明装置采用红、绿、蓝三色LED照明，可以定向培养植物的特殊性状(例如花的颜色)。
参照图2，传感器的检测信号通过数据总线接入单片机，单片机输出的控制信号通过控制总线接至继电器电路，继电器电路与相应的各环境控制设备分别相连。
下面对功能不同的各虚线框分别进行说明。虚线框DY为整机的电源电路，220V交流电经过变压器降压至15V交流电，再经整流桥输出至IC7812后得到12V稳定的直流电压。虚线框CO2、PH、EC、SHD、T1、SHW、中的R2、R3、R4、R5、R7、R16分别为该传感器的上分压电阻，C3、C7、C10、C5、C12、C16、的作用是滤掉干扰信号。单片机通过ADC0~ADC5来采集各种参数。各传感器的信号依次由IC1的23、24、25、26、27、28脚输入到单片机MEGA8，进行A/D转换。单片机根据采集的数据来判断温室环境状态并通过IC3-74LS138来控制各继电器电路。虚线框LCD128是液晶显示器，显示密度为128X64可以显示32个汉字；虚线框PH为PH值传感器及其附属电路；虚线框EC为电导传感器及其附属电路，用来测量土壤或水培液的电导率；虚线框T1为温度传感器及其附属电路，用来测量环境温度；虚线框SHD为湿度传感器及其附属电路，用来测量环境湿度；虚线框SHW为液位传感器及其附属电路，用来测量液面位置；DB9是一个外接插口可以根据需要安排使用。虚线框DLB为肥药定量泵及其附属电路，SRD为12V继电器用来控制定量泵的开关；虚线框HQS为换气扇及其附属电路，SRD为12V继电器用来控制换气扇的开关；虚线框XHB为循环泵及其附属电路，SRD为12V继电器用来控制循环泵的开关；虚线框CCH为侧窗控制及其附属电路，J1~J8为SRD 12V继电器用来控制定量泵、换气扇、循环泵、侧窗、LED照明、细雾装置、报警装置和供热制冷装置的开启和关闭。
在本实用新型家用植物生长环境控制系统的实施例中，单片机13接有显示器，可以配制为电动(自动)的，也可以配制成手动的。手动状态配以单片机1的报警提示和文字提示。单片机还配有和键盘和/或遥控器通讯接口，主人可以通过遥测、遥控的手段来随时了解温室的情况，必要时还可以通过遥控进行人工干预。
本实用新型家用植物生长环境控制系统适用于一般家庭，其自动化程度高、成本比较低。

Claims (6)

1.一种家用植物生长环境控制系统，包括由用于换气和调节室内温、湿度的侧窗和/或天窗以及换气扇、细雾装置、供热制冷装置、环境指标超限或需要人工干预的报警装置、用于保持营养液流动的循环泵、用于保证营养液合理成分的肥药定量泵、用于定向培养植物特殊性状的红、绿、蓝三色照明装置构成的环境控制设备，其特征在于：还包括若干传感器、继电器电路及连接于所述传感器与所述继电器电路之间的中心控制器，其中，
所述传感器包括用于测量营养液的酸碱度的PH传感器、用于测量营养液的液位高低的液位传感器、用于测量营养液导电率的EC传感器、用于测量棚内温度的室温传感器、用于测量棚内湿度的湿度传感器、用于测量室外温度的气温传感器、用于测量室外日光照度的日照传感器、用于测量室内空气CO2含量的CO2传感器；
所述中心控制器为一单片机，所述传感器的检测信号通过数据总线接入所述单片机，所述单片机输出的控制信号通过控制总线接至所述继电器电路，所述继电器电路与相应的各环境控制设备分别相连。
2.根据权利要求1的家用植物生长环境控制系统，其特征在于：其中所述继电器电路分别由以继电器为负载的三极管功率放大电路构成，所述继电器的控制接点分别串联接至所述各环境控制设备的电源控制回路中。
3.根据权利要求1或2所述的家用植物生长环境控制系统，其特征在于：其中所述单片机接有显示器。
4.根据权利要求3所述的家用植物生长环境控制系统，其特征在于：其中所述单片机接有用于手动的键盘和/或遥控器。
5.根据权利要求4所述的家用植物生长环境控制系统，其特征在于：其中所述照明装置采用红、绿、蓝三色LED照明。
6.根据权利要求5所述的家用植物生长环境控制系统，其特征在于：其中所述单片机采用型号为MEGA8的芯片。
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