用于無(wú)土栽培的智能控制裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于無(wú)土栽培的智能控制裝置，包括有：PH傳感器，用于感應(yīng)營(yíng)養(yǎng)液中PH值、并產(chǎn)生相應(yīng)PH電信號(hào)；EC傳感器，用于感應(yīng)營(yíng)養(yǎng)液中EC值、并產(chǎn)生相應(yīng)EC電信號(hào)；控制單元，用于接收來(lái)自PH傳感器的PH電信號(hào)、并產(chǎn)生相應(yīng)的PH控制信號(hào)，接收來(lái)自EC傳感器的EC電信號(hào)、并產(chǎn)生相應(yīng)的EC控制信號(hào)；酸液泵，受控于控制單元的PH控制信號(hào)，根據(jù)PH控制信號(hào)控制酸液泵的啟閉及其工作時(shí)間；若干營(yíng)養(yǎng)液泵，受控于控制單元的EC控制信號(hào)，根據(jù)EC控制信號(hào)選擇性啟閉各營(yíng)養(yǎng)液泵、及各營(yíng)養(yǎng)液泵的工作時(shí)間。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制方便，不僅降低人工介入的程度，而且能保證植物快速健康成長(zhǎng)。
【專利說(shuō)明】
用于無(wú)土栽培的智能控制裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種智能控制裝置，尤其是一種用于無(wú)土栽培的智能控制裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]目前，隨著土地資源的減少，可耕種土地面積的下降，以及人口增加的長(zhǎng)期壓力， 種植業(yè)承受了越來(lái)越多的壓力，這迫使農(nóng)業(yè)技術(shù)人員研究無(wú)土栽培技術(shù)以緩減對(duì)土地需求的壓力。為此有企業(yè)研發(fā)了諸如中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮?01210158630.2公開(kāi)的“一種植物工廠”、申請(qǐng)?zhí)枮?01 21 0592579.6公開(kāi)的“資源集約利用型植物工廠”、及申請(qǐng)?zhí)枮?201410607569.4公開(kāi)的“一種智能微型無(wú)菌植物工廠”；這些技術(shù)利用無(wú)土栽培技術(shù)對(duì)植物 (糧食、蔬菜、花卉等)進(jìn)行工廠化的種植，從而減少了對(duì)土地的依賴，有助于解決日益增長(zhǎng)的人口壓力對(duì)糧食等植物產(chǎn)生的巨大需求。[〇〇〇3]在無(wú)土栽培領(lǐng)域，營(yíng)養(yǎng)液替代了土壤，從而降低了人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，不再需要大勞動(dòng)強(qiáng)度的翻土、施肥，工人只需根據(jù)植物特性控制營(yíng)養(yǎng)液的PH值、EC值，同時(shí)還要控制好環(huán)境中的濕度、溫度、光照等。傳統(tǒng)方式多采用人工或者簡(jiǎn)陋的感應(yīng)控制單元進(jìn)行調(diào)節(jié)，無(wú)法最大程度地保證植物健康快速地生長(zhǎng)，不利于產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。
[0004]EC(電導(dǎo)度)是溶液含鹽濃度的指標(biāo)，通常用毫西門(mén)子(mS/cm)表示;水培營(yíng)養(yǎng)液必須是無(wú)污染的低電導(dǎo)度營(yíng)養(yǎng)液，要保證植物得到全面合理營(yíng)養(yǎng)的同時(shí)，能最大限度地提高溶解氧。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制方便，不僅降低人工介入的程度，而且能保證植物快速健康成長(zhǎng)的用于無(wú)土栽培的智能控制裝置。
[0006]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種用于無(wú)土栽培的智能控制裝置，包括有:
[0007]PH傳感器，用于感應(yīng)營(yíng)養(yǎng)液中PH值、并產(chǎn)生相應(yīng)PH電信號(hào)；
[0008]EC傳感器，用于感應(yīng)營(yíng)養(yǎng)液中EC值、并產(chǎn)生相應(yīng)EC電信號(hào)；[〇〇〇9]控制單元，用于接收來(lái)自PH傳感器的PH電信號(hào)、并產(chǎn)生相應(yīng)的PH控制信號(hào)，接收來(lái)自EC傳感器的EC電信號(hào)、并產(chǎn)生相應(yīng)的EC控制信號(hào)；
[0010]酸液栗，受控于控制單元的PH控制信號(hào)，根據(jù)PH控制信號(hào)控制酸液栗的啟閉及其工作時(shí)間；
[0011]若干營(yíng)養(yǎng)液栗，受控于控制單元的EC控制信號(hào)，根據(jù)EC控制信號(hào)選擇性啟閉各營(yíng)養(yǎng)液栗、及各營(yíng)養(yǎng)液栗的工作時(shí)間。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果是:控制單元可以采用單片機(jī)或現(xiàn)有的一些控制電路。通過(guò)智能的PH傳感器和EC傳感器獲得對(duì)應(yīng)的PH電信號(hào)和EC電信號(hào)，控制單元內(nèi)預(yù)先設(shè)定有PH 值和EC值的閥值數(shù)據(jù)信息，但凡所接收的PH電信號(hào)、EC電信號(hào)高于或低于所設(shè)定的PH值、EC 值的閥值數(shù)據(jù)信息，則會(huì)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)，然后控制酸液栗和營(yíng)養(yǎng)液栗的啟閉及工作時(shí)間，從而對(duì)應(yīng)往培養(yǎng)液中注入酸液或補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)液。特別是營(yíng)養(yǎng)液栗要有多個(gè)，原因在于在往培養(yǎng)液內(nèi)注入營(yíng)養(yǎng)液前，營(yíng)養(yǎng)液是多個(gè)組分的純?nèi)芤?，這是因?yàn)樘囟ńM分的營(yíng)養(yǎng)液長(zhǎng)期混合的話容易發(fā)生反應(yīng)并產(chǎn)生析出物質(zhì)，從而影響營(yíng)養(yǎng)液發(fā)揮作用，因此在混合之前都是獨(dú)立儲(chǔ)存，故也需要相互獨(dú)立的營(yíng)養(yǎng)液栗來(lái)獲取不同儲(chǔ)存裝置中的營(yíng)養(yǎng)液。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制方便，不僅降低人工介入的程度，而且能保證植物快速健康成長(zhǎng)。
[0013]為了提高溶液添加的精度，所以酸液栗和營(yíng)養(yǎng)液栗均為蠕動(dòng)栗。
[0014]當(dāng)然，為了能適應(yīng)不同的水質(zhì)環(huán)境，若培養(yǎng)液酸度過(guò)低時(shí)，還需要通過(guò)加入堿溶液來(lái)提高PH值，因此智能控制裝置還包括有:堿液栗，受控于控制單元的PH控制信號(hào)，根據(jù)PH 控制信號(hào)控制酸液栗的啟閉及其工作時(shí)間;堿液栗為蠕動(dòng)栗。
[0015]智能控制裝置還包括有:濕度傳感器，用于感應(yīng)環(huán)境中濕度值、并產(chǎn)生相應(yīng)濕度電信號(hào);光照度傳感器，用于感應(yīng)環(huán)境中光照值、并產(chǎn)生相應(yīng)光照度電信號(hào);所述控制單元用于接收濕度電信號(hào)并產(chǎn)生相應(yīng)的濕度控制信號(hào)、接收光照度電信號(hào)并產(chǎn)生相應(yīng)的光照度控制信號(hào);加濕器，受控于控制單元的濕度控制信號(hào)，根據(jù)濕度控制信號(hào)控制加濕器的啟閉及其工作時(shí)間；補(bǔ)光燈，受控于控制單元的光照度控制信號(hào)，根據(jù)光照度控制信號(hào)控制補(bǔ)光燈的啟閉及其工作時(shí)間?？捎糜诃h(huán)境中濕度和光照度的控制，擴(kuò)大了其應(yīng)用范圍，大幅降低勞動(dòng)者的工作強(qiáng)度，而且能實(shí)現(xiàn)高精度的科學(xué)控制，便于植物的快速成長(zhǎng)。
[0016]其中，智能控制裝置還包括有:溫度傳感器，用于感應(yīng)環(huán)境中溫度值、并產(chǎn)生相應(yīng)溫度電信號(hào);所述控制單元用于接收溫度電信號(hào)并產(chǎn)生相應(yīng)的溫度控制信號(hào);冷熱控制器， 受控于控制單元的溫度控制信號(hào)，根據(jù)溫度控制信號(hào)控制冷熱控制器的啟閉及其工作時(shí)間。[〇〇17]因?yàn)槭菬o(wú)土栽培，培養(yǎng)液中的溶解氧含量也會(huì)直接影響根系的發(fā)育，因此智能控制裝置還包括有:充氧單元，受控于控制單元、并根據(jù)控制單元實(shí)現(xiàn)啟閉及工作時(shí)間控制。
[0018]另外，智能控制裝置還包括有至少三個(gè)獨(dú)立營(yíng)養(yǎng)液液箱，所述營(yíng)養(yǎng)液栗的數(shù)量和營(yíng)養(yǎng)液液箱的數(shù)量相一致，營(yíng)養(yǎng)液栗進(jìn)水口一一對(duì)應(yīng)地位于營(yíng)養(yǎng)液液箱內(nèi)。配套服務(wù)，能提高銷量?！靖綀D說(shuō)明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的原理線框圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述:
[0021]如圖1所示，本實(shí)施例包括用于監(jiān)測(cè)培養(yǎng)液中PH值、EC值的PH傳感器21和EC傳感器 22，PH傳感器21感應(yīng)營(yíng)養(yǎng)液中PH值、并產(chǎn)生相應(yīng)PH電信號(hào)，EC傳感器22感應(yīng)營(yíng)養(yǎng)液中EC值、 并產(chǎn)生相應(yīng)EC電信號(hào)；用于監(jiān)測(cè)環(huán)境中濕度、光照度、溫度的濕度傳感器23、光照度傳感器 24和溫度傳感器25,根據(jù)所獲得的濕度、光照度、溫度的信息、產(chǎn)生相應(yīng)的濕度電信號(hào)、光照度電信號(hào)和溫度電信號(hào)。本實(shí)施例還包括有單片機(jī)1和相應(yīng)的執(zhí)行單元，單片機(jī)1用于接收各傳感器發(fā)送來(lái)的電信號(hào)，根據(jù)各電信號(hào)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，如PH控制信號(hào)、EC控制信號(hào)、濕度控制信號(hào)、光照度控制信號(hào)和溫度控制信號(hào)等。執(zhí)行單元包括酸液栗31、堿液栗32、 若干營(yíng)養(yǎng)液栗33、加濕器34、補(bǔ)光燈35和冷熱控制器36,它們都受控于單片機(jī)1的各控制信號(hào)，且受該控制信號(hào)控制啟閉及工作時(shí)間長(zhǎng)短。其中，各種栗均采用蠕動(dòng)栗，精度高，方便控制。
[0022]另外，因?yàn)槭菬o(wú)土栽培，培養(yǎng)液中的溶解氧含量也會(huì)直接影響根系的發(fā)育，因此執(zhí)行單元還包括有充氧單元37，該充氧單元37受控于單片機(jī)1、并根據(jù)控制單元實(shí)現(xiàn)啟閉及工作時(shí)間控制。充氧單元37可以采用高低水位循環(huán)充氧，或者栗配合氣泡石等等市面上常規(guī)的充氧手段。本實(shí)施例還包括有至少三個(gè)獨(dú)立營(yíng)養(yǎng)液液箱(未畫(huà)出)，營(yíng)養(yǎng)液栗33的數(shù)量和營(yíng)養(yǎng)液液箱的數(shù)量相一致，營(yíng)養(yǎng)液栗33進(jìn)水口一一對(duì)應(yīng)地位于營(yíng)養(yǎng)液液箱內(nèi)。配套服務(wù)，能提尚銷量。[〇〇23] 本實(shí)用新型中，單片機(jī)采用ST公司的意法半導(dǎo)體系列，型號(hào)為STM32F105RCT6,還可以采用同一系列的STM32F411CE、或STM32F4050E等。當(dāng)然，還可以采用現(xiàn)有的一些常規(guī)控制電路。通過(guò)智能的傳感器獲得對(duì)應(yīng)的電信號(hào)，單片機(jī)1、內(nèi)預(yù)先設(shè)定有PH值、EC值、濕度、光照度、濕度等數(shù)據(jù)閥值信息，但凡所接收的電信號(hào)高于或低于所設(shè)定的數(shù)據(jù)閥值信息，則會(huì)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)，然后控制執(zhí)行單元的啟閉及工作時(shí)間，從而改善無(wú)土栽培的培養(yǎng)液和環(huán)境控制因素。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制方便，不僅降低人工介入的程度，而且能保證植物快速健康成長(zhǎng)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于無(wú)土栽培的智能控制裝置，其特征是，包括有:PH傳感器，用于感應(yīng)營(yíng)養(yǎng)液中PH值、并產(chǎn)生相應(yīng)PH電信號(hào)；EC傳感器，用于感應(yīng)營(yíng)養(yǎng)液中EC值、并產(chǎn)生相應(yīng)EC電信號(hào)；控制單元，用于接收來(lái)自PH傳感器的PH電信號(hào)、并產(chǎn)生相應(yīng)的PH控制信號(hào)，接收來(lái)自EC 傳感器的EC電信號(hào)、并產(chǎn)生相應(yīng)的EC控制信號(hào)；酸液栗，受控于控制單元的PH控制信號(hào)，根據(jù)PH控制信號(hào)控制酸液栗的啟閉及其工作 時(shí)間；若干營(yíng)養(yǎng)液栗，受控于控制單元的EC控制信號(hào)，根據(jù)EC控制信號(hào)選擇性啟閉各營(yíng)養(yǎng)液 栗、及各營(yíng)養(yǎng)液栗的工作時(shí)間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于無(wú)土栽培的智能控制裝置，其特征是:所述酸液栗和營(yíng)養(yǎng) 液栗均為蠕動(dòng)栗。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于無(wú)土栽培的智能控制裝置，其特征是，所述智能控制裝置 還包括有:堿液栗，受控于控制單元的PH控制信號(hào)，根據(jù)PH控制信號(hào)控制酸液栗的啟閉及其工作 時(shí)間；堿液栗為懦動(dòng)栗。4.根據(jù)權(quán)利要求1?3任一項(xiàng)所述的用于無(wú)土栽培的智能控制裝置，其特征是，所述智 能控制裝置還包括有:濕度傳感器，用于感應(yīng)環(huán)境中濕度值、并產(chǎn)生相應(yīng)濕度電信號(hào)；光照度傳感器，用于感應(yīng)環(huán)境中光照值、并產(chǎn)生相應(yīng)光照度電信號(hào)；所述控制單元用于接收濕度電信號(hào)并產(chǎn)生相應(yīng)的濕度控制信號(hào)、接收光照度電信號(hào)并 產(chǎn)生相應(yīng)的光照度控制信號(hào)；加濕器，受控于控制單元的濕度控制信號(hào)，根據(jù)濕度控制信號(hào)控制加濕器的啟閉及其 工作時(shí)間；補(bǔ)光燈，受控于控制單元的光照度控制信號(hào)，根據(jù)光照度控制信號(hào)控制補(bǔ)光燈的啟閉 及其工作時(shí)間。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于無(wú)土栽培的智能控制裝置，其特征是，所述智能控制裝置 還包括有:溫度傳感器，用于感應(yīng)環(huán)境中溫度值、并產(chǎn)生相應(yīng)溫度電信號(hào)；所述控制單元用于接收溫度電信號(hào)并產(chǎn)生相應(yīng)的溫度控制信號(hào)；冷熱控制器，受控于控制單元的溫度控制信號(hào)，根據(jù)溫度控制信號(hào)控制冷熱控制器的 啟閉及其工作時(shí)間。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于無(wú)土栽培的智能控制裝置，其特征是，所述智能控制裝置 還包括有:充氧單元，受控于控制單元、并根據(jù)控制單元實(shí)現(xiàn)啟閉及工作時(shí)間控制。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于無(wú)土栽培的智能控制裝置，其特征是:所述智能控制裝置還包括有至少三個(gè)獨(dú)立營(yíng)養(yǎng)液液箱，所述營(yíng)養(yǎng)液栗的數(shù)量和營(yíng)養(yǎng)液液箱的數(shù)量相一致，營(yíng) 養(yǎng)液栗進(jìn)水口對(duì)應(yīng)地位于營(yíng)養(yǎng)液液箱內(nèi)。
【文檔編號(hào)】G05D27/02GK205567358SQ201620335688
【公開(kāi)日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2016年4月19日
【發(fā)明人】蔡萬(wàn)巧, 王星海, 王樂(lè)意, 史文華
【申請(qǐng)人】杭州宅耕農(nóng)業(yè)科技有限公司