專利名稱：植物生長(zhǎng)檢測(cè)及營(yíng)養(yǎng)液控制系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及植物生長(zhǎng)檢測(cè)及營(yíng)養(yǎng)控制領(lǐng)域，特別涉及一種由傳感器檢測(cè)植 物生長(zhǎng)環(huán)境并自動(dòng)控制營(yíng)養(yǎng)液的植物生長(zhǎng)檢測(cè)及營(yíng)養(yǎng)液控制系統(tǒng)及其控制方 法。
背景技術(shù)：
植物營(yíng)養(yǎng)液栽培是一種人為創(chuàng)造植物根際生長(zhǎng)環(huán)境的無土栽培技術(shù)，它可 代替天然土壤并通過向作物提供水份、養(yǎng)份、氧氣、以及其它植物所需的生長(zhǎng) 成份。植物營(yíng)養(yǎng)液栽培已在世界范圍內(nèi)有一定的發(fā)展和應(yīng)用，植物所需的水分 和營(yíng)養(yǎng)可以在自動(dòng)可控的條件下進(jìn)^f亍。
國(guó)外對(duì)于營(yíng)養(yǎng)液的供給系統(tǒng)主要有兩種方法， 一種方法是營(yíng)養(yǎng)液供給系統(tǒng) 采用雙罐的形式，在灌溉前先將營(yíng)養(yǎng)液按照一定的比例配方配置好，通過控制
PH值等方法來供給植物營(yíng)養(yǎng)液，并定期取作物的葉片來進(jìn)行分析，從而調(diào)整營(yíng) 養(yǎng)液的配方比。這種方案也是我國(guó)較多應(yīng)用的方案，在本方案中，對(duì)植物的生 長(zhǎng)判斷主要由人工的化學(xué)分析方法完成，營(yíng)養(yǎng)液的配比主要由人工方式來完成， 這種方法對(duì)于植物的精細(xì)生長(zhǎng)和自動(dòng)控制存在一定不足。
另一是將每種化合物單獨(dú)裝在一個(gè)營(yíng)養(yǎng)液罐內(nèi)，按照不同的比例在計(jì)算機(jī) 統(tǒng)一指揮下控制植物的營(yíng)養(yǎng)配比，再輸送到植物植床。在這種方式下，營(yíng)養(yǎng)液 的調(diào)整方式是抽取回流的營(yíng)養(yǎng)液進(jìn)行分析，然后根據(jù)分析結(jié)果，計(jì)算機(jī)下達(dá) 新的營(yíng)養(yǎng)液配比方法混合新的營(yíng)養(yǎng)液。這種方法主要原理是根據(jù)太陽輻射強(qiáng)度 而改變營(yíng)養(yǎng)液的配比，在夜間時(shí)沒有太陽輻射，則營(yíng)養(yǎng)液的配比方案就不變了。
在我國(guó)，也開發(fā)出一些植物生長(zhǎng)營(yíng)養(yǎng)控制系統(tǒng)，一般通過基于P菌原理或PID 算法，以單片機(jī)為核心，實(shí)現(xiàn)植物生長(zhǎng)營(yíng)養(yǎng)液的自動(dòng)控制。
從國(guó)內(nèi)外對(duì)植物對(duì)營(yíng)養(yǎng)液的控制檢測(cè)來看，主要根據(jù)營(yíng)養(yǎng)液的電導(dǎo)率(Ec 值)和酸堿度(PH值)進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)液的管理。實(shí)際上由于植物對(duì)營(yíng)養(yǎng)液的吸收，營(yíng)養(yǎng) 液中的離子成份會(huì)隨著時(shí)間的推移而發(fā)生變化，有必要進(jìn)行動(dòng)態(tài)的檢測(cè)和調(diào)整； 同樣，在營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)系統(tǒng)中，可能會(huì)導(dǎo)致營(yíng)養(yǎng)液成分失去平tf，造成營(yíng)養(yǎng)液中某些成份的不足或過剩，有必要對(duì)營(yíng)養(yǎng)液的成份配比進(jìn)行有效控制。
無土栽培環(huán)境中，植物的生長(zhǎng)受自然環(huán)境(如光照、溫度、濕度、空氣等) 的影響，植物的生長(zhǎng)狀況往往在一小片區(qū)域內(nèi)具有相似性，如喜陽植物在陽光 充足的地方的植物往往都生長(zhǎng)得比較好，而光線是一種區(qū)域性的.室內(nèi)溫度和濕 度對(duì)比較適應(yīng)植物生長(zhǎng)的地方多數(shù)植物生長(zhǎng)的比較好，溫度和濕度也是一種區(qū) 域性的參數(shù)，兩個(gè)相臨的植物的這些參數(shù)變化不大。這些外界參數(shù)在現(xiàn)有的植物 生長(zhǎng)檢測(cè)中沒有很好地體現(xiàn)，而現(xiàn)有的植物生長(zhǎng)檢測(cè)主要集中于單根植物的生 長(zhǎng)狀況，而沒有考慮到植物生長(zhǎng)的區(qū)域性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種面向生長(zhǎng)區(qū)域的植物生 長(zhǎng)檢測(cè)及營(yíng)養(yǎng)液控制系統(tǒng)及其控制方法，并通過營(yíng)養(yǎng)液控制器控制植物的營(yíng)養(yǎng) 液的給送。本發(fā)明通過網(wǎng)絡(luò)化區(qū)域的環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)現(xiàn)植物生長(zhǎng)環(huán)境的檢測(cè)，極大 程度上提高檢測(cè)植物生長(zhǎng)的檢測(cè)有效性。
本方案的目的通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn) 一種植物生長(zhǎng)^:測(cè)及營(yíng)養(yǎng)液控制 系統(tǒng)，其包括植物根系水份檢測(cè)傳感器、植物根系EC值檢測(cè)傳感器、PH值檢測(cè) 傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、光線傳感器、單片機(jī)控制單元、網(wǎng)絡(luò)通信 單元及營(yíng)養(yǎng)液控制單元；
所述植物根系水份檢測(cè)傳感器、植物根系EC值檢測(cè)傳感器、PH值檢測(cè)傳感 器分別用于檢測(cè)植物的生長(zhǎng)營(yíng)養(yǎng)情況，并向營(yíng)養(yǎng)液控制單元提供直接的植物營(yíng) 養(yǎng)檢測(cè)婦；
所述溫度傳感器、濕度傳感器、光線傳感器用于4企測(cè)植物生長(zhǎng)的外部環(huán)境， 并向單片機(jī)控制單元和營(yíng)養(yǎng)液控制單元提供該外部環(huán)境數(shù)據(jù)，以利其進(jìn)行外部 決策，進(jìn)行植物營(yíng)養(yǎng)程度推理和判斷
所述單片機(jī)控制單元用于營(yíng)養(yǎng)檢測(cè)數(shù)據(jù)及外部環(huán)境數(shù)據(jù)的計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù) 的收發(fā)、植物生長(zhǎng)狀態(tài)的推理及營(yíng)養(yǎng)液控制單元的控制；
所述網(wǎng)絡(luò)通信單元負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)的通信，并將本植物位置和 生長(zhǎng)狀況的相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸給其它植物的單片機(jī)控制單元；
所述營(yíng)養(yǎng)液控制單元用于對(duì)執(zhí)行單片機(jī)控制單元的控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)植物營(yíng) 養(yǎng)液的供給。
所述系統(tǒng)還包括與單片機(jī)控制單元連接的顯示單元，用于顯示當(dāng)前植物的 生長(zhǎng)狀況數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)，包括植物的EC值、PH值、水份值、當(dāng)前的光線強(qiáng)度、
5溫度及濕度。
所述系統(tǒng)還包括與單片機(jī)控制單元連接的報(bào)警電路單元，其根據(jù)植物生長(zhǎng) 狀況缺陷、營(yíng)養(yǎng)液不足及網(wǎng)絡(luò)不能連接的狀況進(jìn)行報(bào)警。
系統(tǒng)將單個(gè)植物生長(zhǎng)狀況檢測(cè)數(shù)據(jù)通過無線藍(lán)牙方式傳輸給整個(gè)植物生長(zhǎng) 環(huán)境中的其它植物控制系統(tǒng)，傳送的數(shù)據(jù)包括本植物所處的環(huán)境數(shù)據(jù)及營(yíng)養(yǎng)數(shù)據(jù)。
所述單片機(jī)控制單元包括單片機(jī)，及與單片機(jī)連接的擴(kuò)展閃存FLASH模塊、 內(nèi)存RAM模塊、晶振模塊、藍(lán)牙通信模塊。 所述單片機(jī)型號(hào)為AT89C2051。
所述藍(lán)牙通信模塊型號(hào)為ROK101008,與單片機(jī)的UART1相連。 所述所述顯示單元為自帶漢字字庫(kù)的KS0108控制芯片的液晶顯示器。 所述溫度傳感器和濕度傳感器為集成的OM287935,其與單片機(jī)控制單元的 UART2相連。
本發(fā)明還提供了一種植物生長(zhǎng)檢測(cè)及營(yíng)養(yǎng)液控制系統(tǒng)的控制方法，其包括 以下步驟
a. 系統(tǒng)初始化，設(shè)定植物初始營(yíng)養(yǎng)液配比、報(bào)警參數(shù)、網(wǎng)絡(luò)參數(shù)、系統(tǒng)模 型參數(shù)、定時(shí)參數(shù)；
b. 采集本節(jié)點(diǎn)及其它植物控制系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)植物的水份、EC值、PH值，并采集 現(xiàn)場(chǎng)溫度、濕度、光線強(qiáng)度值；
c. 根據(jù)設(shè)定的水份、EC及PH參數(shù)與其它附近節(jié)點(diǎn)的環(huán)境參數(shù)，判斷所需的 營(yíng)養(yǎng)液配比；
d. 通過營(yíng)養(yǎng)液控制單元控制植物營(yíng)養(yǎng)液供給開關(guān)時(shí)延，判斷參數(shù)是否達(dá)到 警戒值，是則報(bào)警，并顯示現(xiàn)場(chǎng)狀況和采集值；否則返回步驟b。
本發(fā)明方案與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果
首先，本發(fā)明通過檢測(cè)植物生長(zhǎng)環(huán)境，如光照、溫度、濕度等，并通過對(duì) 植物區(qū)域的判斷與推理，實(shí)現(xiàn)作物生物狀況的檢測(cè)。
其次，通過網(wǎng)絡(luò)化的監(jiān)測(cè)，將離散的單個(gè)植物生長(zhǎng)數(shù)據(jù)提供給其它植物控 制系統(tǒng)，以利對(duì)整個(gè)植物環(huán)境進(jìn)行總體監(jiān)控，并根據(jù)大環(huán)境的數(shù)據(jù)進(jìn)行更有效 的植物生長(zhǎng)狀況的推導(dǎo)。
第三，本系統(tǒng)設(shè)置了植物生長(zhǎng)狀態(tài)顯示和報(bào)警模塊，以提供給管理人員更 直觀的對(duì)本生長(zhǎng)環(huán)境的了解，以利更好的管理和對(duì)營(yíng)養(yǎng)液配比的優(yōu)化。


圖l是本發(fā)明植物生長(zhǎng)檢測(cè)及營(yíng)養(yǎng)液控制系統(tǒng)原理框圖； 圖2是本發(fā)明中單片機(jī)控制單元的原理圖； 圖3是本發(fā)明的采集與控制執(zhí)行流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方 式不限于此。
如圖1所示， 一種植物生長(zhǎng)檢測(cè)及營(yíng)養(yǎng)液控制裝置與系統(tǒng)，系統(tǒng)包括植物
根系水份檢測(cè)傳感器i、植物根系EC值檢測(cè)傳感器2、 ra值檢測(cè)傳感器3、溫
度傳感器4、濕度傳感器5、光線傳感器6、單片才幾控制單元7，顯示單元8、網(wǎng) 絡(luò)通信單元9、營(yíng)養(yǎng)液控制單元IO、報(bào)警電路單元ll。
植物根系水份檢測(cè)傳感器1、植物根系EC值檢測(cè)傳感器2、 PH值沖全測(cè)傳感 器3分別用于檢測(cè)植物的生長(zhǎng)營(yíng)養(yǎng)，用于向營(yíng)養(yǎng)液控制單元10提供直接的植物 營(yíng)養(yǎng)檢測(cè)數(shù)據(jù)；
溫度傳感器4、濕度傳感器5、光線傳感器6用于植物生長(zhǎng)的外部環(huán)境，用 于向單片機(jī)控制單元7和營(yíng)養(yǎng)液控制單元IO提供區(qū)域性的外部數(shù)據(jù)，以利其進(jìn) 行外部決策；
單片機(jī)控制單元7用于對(duì)本系統(tǒng)核心進(jìn)行管理和控制，包括數(shù)據(jù)的計(jì)算、 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的收發(fā)、植物生長(zhǎng)狀態(tài)的推理、控制營(yíng)養(yǎng)液?jiǎn)卧@示的控制、報(bào)警 的控制等；
顯示單元8用于顯示當(dāng)前的生長(zhǎng)狀況數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)，如植物的EC值、PH 值、水份值、當(dāng)前的光線強(qiáng)度、溫度、濕度、以及所給的營(yíng)養(yǎng)液值等；
系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)通信單元9負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)整個(gè)植物生長(zhǎng)區(qū)域的相關(guān)數(shù)據(jù)的通信，用 于將本植物位置和生長(zhǎng)狀況的相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸給其它植物的單片機(jī)控制單元7;網(wǎng)
絡(luò)通信中釆用藍(lán)牙通信方式實(shí)現(xiàn)， 一是藍(lán)牙通信具有高效、安全、成本低的特 點(diǎn)，另外，藍(lán)牙通訊距離在20米范圍左右，當(dāng)一塊植物生長(zhǎng)區(qū)域超距離時(shí)，它 的數(shù)據(jù)由其它與之附近的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，從而利用這種轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制實(shí)現(xiàn)任何大小 的區(qū)域的數(shù)據(jù)通信功能。
營(yíng)養(yǎng)液控制單元10用于執(zhí)行單片機(jī)控制單元7的營(yíng)養(yǎng)液供給控制信號(hào)，實(shí) 現(xiàn)植物營(yíng)養(yǎng)液的定量供給。營(yíng)養(yǎng)液的速度是固定的，因此，系統(tǒng)對(duì)營(yíng)養(yǎng)液的控 制量的給定是通過打開營(yíng)養(yǎng)液開關(guān)的時(shí)間來給定的，打開時(shí)間與營(yíng)養(yǎng)液^^定量是一種線性關(guān)系。
報(bào)警單元ll實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的報(bào)警，包括植物生長(zhǎng)狀況缺陷、營(yíng)養(yǎng)液不足、網(wǎng)
絡(luò)不能連接等。報(bào)警單元可以由藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)傳輸給遠(yuǎn)程的人工用戶，也可以在LCD
顯示出突出的標(biāo)記，以利人工查看。
該系統(tǒng)中單片機(jī)控制單元7是核心控制和管理模塊，用于控制和管理系統(tǒng)的 初始化、檢測(cè)、通信、采集、計(jì)算等功能，并負(fù)責(zé)進(jìn)行顯示。所述單片機(jī)是 AT89C2051,具有兩個(gè)串口UART。所述藍(lán)牙才莫塊是R0K101008，與單片機(jī)7a的 UART1相連；述的溫度傳感器和濕度傳感器是OM287935，與單片^L的UART2相 連。擴(kuò)展閃存FLASH模塊7b中存放系統(tǒng)的監(jiān)控程序和系統(tǒng)初始參數(shù)，以及藍(lán)牙 通信、傳感器檢測(cè)與整合、計(jì)算植物生長(zhǎng)與營(yíng)養(yǎng)液的控制代碼。
如圖3所示，存儲(chǔ)于擴(kuò)展閃存FLASH模塊7b中的代碼由單片機(jī)7a執(zhí)行。 系統(tǒng)在加電后，首先進(jìn)行初始化，包括檢測(cè)設(shè)備狀況、檢測(cè)通信鏈路、設(shè)置系統(tǒng) 的初始參數(shù)、主要包括設(shè)定植物初始營(yíng)養(yǎng)液配比、報(bào)警參數(shù)、網(wǎng)絡(luò)參數(shù)、系統(tǒng) 模型參數(shù)、定時(shí)參數(shù)等。
系統(tǒng)在初始化完成后主要進(jìn)行兩個(gè)方面的監(jiān)控， 一是對(duì)網(wǎng)絡(luò)接收數(shù)據(jù)的監(jiān) 控，當(dāng)有其它節(jié)點(diǎn)傳輸過來的邀:據(jù)后，進(jìn)行接收，并向其它附近節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)，以實(shí)現(xiàn) 每個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)能在整個(gè)植物全部環(huán)境中傳輸，同時(shí)該節(jié)點(diǎn)檢測(cè)此時(shí)生長(zhǎng)數(shù)據(jù) 和環(huán)境數(shù)據(jù)，并向其它節(jié)點(diǎn)傳輸。本系統(tǒng)的第二個(gè)監(jiān)控是定時(shí)器數(shù)據(jù)處理，才艮據(jù) 系統(tǒng)設(shè)置的定時(shí)器，當(dāng)定時(shí)時(shí)間到達(dá)時(shí)，周期性地進(jìn)行節(jié)點(diǎn)的植物生長(zhǎng)數(shù)據(jù)才全 測(cè)，包括EC值、PH值、水份干濕度值等，同時(shí)也檢測(cè)生長(zhǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)，如光照強(qiáng) 度值、溫度值、濕度值等，將這些值根據(jù)系統(tǒng)的控制計(jì)算模型進(jìn)行推導(dǎo)，以確 定植物的生長(zhǎng)狀況。當(dāng)植物生長(zhǎng)出現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)不足時(shí)，通過控制營(yíng)養(yǎng)液控制裝置開 關(guān)，對(duì)該植物添加營(yíng)養(yǎng)液。此次檢測(cè)的環(huán)境數(shù)據(jù)和生長(zhǎng)狀況數(shù)據(jù)通過藍(lán)牙通信 裝置傳輸給附近區(qū)域(藍(lán)牙可識(shí)別的范圍)植物控制節(jié)點(diǎn)，同時(shí)對(duì)本植物的生 長(zhǎng)數(shù)據(jù)、采集的環(huán)境數(shù)據(jù)和營(yíng)養(yǎng)液的給定數(shù)據(jù)在LCD顯示器上進(jìn)行顯示。
上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，要此描述的本方案可有較多的變化， 這種變化不能認(rèn)為偏離本方案的范圍，本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的 限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、 組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)上述實(shí)施方案 通過各種等同替換、組合或簡(jiǎn)化所得到的技術(shù)方案，都包含在本發(fā)明所要求的 保護(hù)及等同范圍之內(nèi)。
8
權(quán)利要求
1、一種植物生長(zhǎng)檢測(cè)及營(yíng)養(yǎng)液控制系統(tǒng)，其特征在于，其包括植物根系水份檢測(cè)傳感器(1)、植物根系EC值檢測(cè)傳感器(2)、PH值檢測(cè)傳感器(3)、溫度傳感器(4)、濕度傳感器(5)、光線傳感器(6)、單片機(jī)控制單元(7)、網(wǎng)絡(luò)通信單元(9)及營(yíng)養(yǎng)液控制單元(10)；所述植物根系水份檢測(cè)傳感器(1)、植物根系EC值檢測(cè)傳感器(2)、PH值檢測(cè)傳感器(3)分別用于檢測(cè)植物的生長(zhǎng)營(yíng)養(yǎng)情況，并向營(yíng)養(yǎng)液控制單元(10)提供直接的植物營(yíng)養(yǎng)檢測(cè)數(shù)據(jù)；所述溫度傳感器(4)、濕度傳感器(5)、光線傳感器(6)用于檢測(cè)植物生長(zhǎng)的外部環(huán)境，并向單片機(jī)控制單元(7)和營(yíng)養(yǎng)液控制單元(10)提供該外部環(huán)境數(shù)據(jù)，以利其進(jìn)行外部決策，進(jìn)行植物營(yíng)養(yǎng)程度推理和判斷；所述單片機(jī)控制單元(7)用于營(yíng)養(yǎng)檢測(cè)數(shù)據(jù)及外部環(huán)境數(shù)據(jù)的計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的收發(fā)、植物生長(zhǎng)狀態(tài)的推理及營(yíng)養(yǎng)液控制單元(10)的控制；所述網(wǎng)絡(luò)通信單元(9)負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)的通信，并將本植物位置和生長(zhǎng)狀況的相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸給其它植物的單片機(jī)控制單元；所述營(yíng)養(yǎng)液控制單元(10)用于對(duì)執(zhí)行單片機(jī)控制單元(7)的控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)植物營(yíng)養(yǎng)液的供給。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的植物生長(zhǎng)檢測(cè)及營(yíng)養(yǎng)液控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述系統(tǒng)還包括與單片機(jī)控制單元(7)連接的顯示單元(8),用于顯示當(dāng)前植 物的生長(zhǎng)狀況數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)，包括植物的EC值、PH值、水份值、當(dāng)前的光線 強(qiáng)度、溫度及濕度。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的植物生長(zhǎng)檢測(cè)及營(yíng)養(yǎng)液控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述系統(tǒng)還包括與單片機(jī)控制單元(7)連接的報(bào)警電路單元(11)，其根據(jù)植 物生長(zhǎng)狀況缺陷、營(yíng)養(yǎng)液不足及網(wǎng)絡(luò)不能連接的狀況進(jìn)行報(bào)警。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的植物生長(zhǎng)檢測(cè)及營(yíng)養(yǎng)液控制系統(tǒng)，其特征在于， 系統(tǒng)將單個(gè)植物生長(zhǎng)狀況檢測(cè)數(shù)據(jù)通過無線藍(lán)牙方式傳輸給整個(gè)植物生長(zhǎng)環(huán)境 中的其它植物控制系統(tǒng)，傳送的數(shù)據(jù)包括本植物所處的環(huán)境數(shù)據(jù)及營(yíng)養(yǎng)數(shù)據(jù)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的植物生長(zhǎng)檢測(cè)及營(yíng)養(yǎng)液控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述單片機(jī)控制單元(7)包括單片機(jī)(7a),及與單片機(jī)(7a)連接的擴(kuò)展閃存 FLASH模塊(7b)、內(nèi)存RAM模塊(7c )、晶振模塊(7d )、藍(lán)牙通信模塊(7e )。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的植物生長(zhǎng)檢測(cè)及營(yíng)養(yǎng)液控制系統(tǒng)，其特征在于，所述單片機(jī)(7a)型號(hào)為AT89C2051。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的植物生長(zhǎng)檢測(cè)及營(yíng)養(yǎng)液控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述藍(lán)牙通信才莫塊(7e)型號(hào)為ROK101008,與單片才幾(7a )的UART1相連。
8、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的植物生長(zhǎng)檢測(cè)及營(yíng)養(yǎng)液控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述所述顯示單元(8)為自帶漢字字庫(kù)的KS0108控制芯片的液晶顯示器。
9、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的植物生長(zhǎng)檢測(cè)及營(yíng)養(yǎng)液控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述溫度傳感器(4)和濕度傳感器(5)為集成的0M287935,其與單片機(jī)控制 單元(7 )的UART2相連。
10、 一種植物生長(zhǎng)檢測(cè)及營(yíng)養(yǎng)液控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于包括以 下步驟a. 系統(tǒng)初始化，設(shè)定植物初始營(yíng)養(yǎng)液配比、報(bào)警參數(shù)、網(wǎng)絡(luò)參數(shù)、系統(tǒng)模 型參數(shù)、定時(shí)參數(shù)；b. 采集本節(jié)點(diǎn)及其它植物控制系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)植物的水份、EC值、PH值，并采集 現(xiàn)場(chǎng)溫度、濕度、光線強(qiáng)度值；c. 根據(jù)設(shè)定的水份、EC及PH參數(shù)與其它附近節(jié)點(diǎn)的環(huán)境參數(shù)，判斷所需的 營(yíng)養(yǎng)液配比；d. 通過營(yíng)養(yǎng)液控制單元(10)控制植物營(yíng)養(yǎng)液供給開關(guān)時(shí)延，判斷參數(shù)是 否達(dá)到警戒值，是則報(bào)警，并顯示現(xiàn)場(chǎng)狀況和采集值；否則返回步驟b。
全文摘要
本發(fā)明公開一種植物生長(zhǎng)檢測(cè)及營(yíng)養(yǎng)液控制系統(tǒng)及其控制方法，該系統(tǒng)包括用于檢測(cè)植物的生長(zhǎng)營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)的植物根系水份檢測(cè)傳感器(1)、植物根系EC值檢測(cè)傳感器(2)及PH值檢測(cè)傳感器(3)，用于檢測(cè)植物生長(zhǎng)外部環(huán)境的溫度傳感器(4)、濕度傳感器(5)及光線傳感器(6)，用于對(duì)本系統(tǒng)核心進(jìn)行管理和控制的單片機(jī)控制單元(7)，負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)整個(gè)植物生長(zhǎng)區(qū)域相關(guān)數(shù)據(jù)通信的通信單元(9)及用于對(duì)執(zhí)行單片機(jī)控制單元(7)控制信號(hào)的營(yíng)養(yǎng)液控制單元(10)。本發(fā)明極大程度上提高植物栽培技術(shù)檢測(cè)精度與效率，通過網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)測(cè)，植物生長(zhǎng)狀態(tài)顯示和報(bào)警模塊，以提供給管理人員更直觀的對(duì)本植物生長(zhǎng)環(huán)境的了解。
文檔編號(hào)A01G31/02GK101663991SQ20091019291
公開日2010年3月10日 申請(qǐng)日期2009年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月30日
發(fā)明者張明武, 波 楊 申請(qǐng)人:華南農(nóng)業(yè)大學(xué)