CN104798621B - 一种植物栽培装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种植物栽培装置，属于容器领域。植物栽培装置包括：盆体，盆体包括外侧壁、内侧壁、内底面、及外底面，盆体还包括第一区域空间、第二区域空间、第三区域空间，第二区域空间包括蓄水区、储酸区和储碱区，植物栽培装置还包括设置在第一区域空间内的pH值传感器、设置在储酸区内的第一水泵、设置在储碱区内的第二水泵、设置在蓄水区内的第三水泵、以及分别设置在第三区域空间内的电源和控制单元，控制单元与pH值传感器电连接，控制单元与第一水泵、第二水泵和第三水泵电连接。本发明可以自动调节土壤的pH值，使植物能够在长期无人照料的情况下健康生长。

Description

一种植物栽培装置

技术领域

本发明属于容器领域，特别涉及一种植物栽培装置。

背景技术

随着人们对智能化生活的追求，传统的花盆已经无法满足人们的生活需要。智能化的植物栽培装置不仅具有传统花盆的种植功能，而且还可以代替用户对栽种的植物进行管理。

常见的植物栽培装置通常具有自动灌溉功能，主要通过湿度传感器和灌溉装置实现。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

现有的植物栽培装置功能比较单一，很难满足植物正常生长的需求。

发明内容

为了解决现有的花盆已经无法适应智能化需求的问题，本发明实施例提供了一种植物栽培装置。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种植物栽培装置，包括：盆体，所述盆体包括外侧壁、设于所述外侧壁内且与所述外侧壁间隔设置的内侧壁、与所述内侧壁的中部相连的内底面、及分别与所述外侧壁和所述内侧壁的底端相连的外底面，所述内侧壁和所述内底面构成第一区域空间，所述内侧壁、所述外底面与所述外侧壁之间构成第二区域空间，所述内底面、所述外底面和所述内侧壁构成第三区域空间，所述第二区域空间包括蓄水区、储酸区和储碱区，所述植物栽培装置还包括设置在所述第一区域空间内的pH值传感器、设置在所述储酸区内的第一水泵、设置在所述储碱区内的第二水泵、设置在所述蓄水区内的第三水泵、以及设置在所述第三区域空间内的电源和控制单元，所述第一水泵、所述第二水泵和所述第三水泵的输出端分别与所述第一区域空间连通，所述控制单元的输入端与所述pH值传感器电连接，所述控制单元的输出端分别与所述第一水泵、所述第二水泵和所述第三水泵的控制端电连接，所述电源分别与所述控制单元、所述第一水泵、所述第二水泵和所述第三水泵电连接；

所述第一区域空间内设置有一检测室，所述检测室固定在所述内侧壁上，所述检测室上设置有一开口，所述pH值传感器设置在所述检测室内，所述第三水泵的输出端与所述检测室连通，所述第三水泵的输出端连接有胶管，所述胶管的一端与所述第三水泵的输出端连通，所述胶管的另一端设置在所述检测室内。

在本发明的一种实现方式中，所述控制单元包括比较子单元和控制子单元，所述比较子单元的输入端与所述pH值传感器电连接，所述比较子单元的输出端与所述控制子单元的输入端电连接，所述控制子单元的输出端分别与所述第一水泵和所述第二水泵的控制端电连接。

在本发明的另一种实现方式中，所述植物栽培装置还包括设置在所述第一区域空间内的湿度传感器，所述比较子单元的输入端还与所述湿度传感器电连接，所述控制子单元的输出端与所述第三水泵的控制端电连接。

在本发明的另一种实现方式中，所述盆体还包括设置在所述外侧壁和所述内侧壁之间的盖板，所述盖板分别与所述外侧壁和所述内侧壁的顶端相连，所述盖板在对应所述蓄水区的位置设置有若干个孔洞，所述孔洞的直径小于所述盖板的宽度，所述孔洞与所述蓄水区连通。

在本发明的另一种实现方式中，所述植物栽培装置还包括用于与移动终端无线连接的无线电收发单元，所述无线电收发单元与所述控制单元电连接。

在本发明的另一种实现方式中，所述内侧壁与所述外侧壁之间设置有导线管，所述导线管的两端分别与所述第三区域空间和所述第一区域空间连通，且所述导线管与所述第一区域空间的连通口设置在所述内侧壁的顶部。

在本发明的另一种实现方式中，所述植物栽培装置还包括温度传感器，所述温度传感器设置在所述第一区域空间内，所述温度传感器与所述控制单元电连接。

在本发明的另一种实现方式中，所述外侧壁上设置有报警单元，所述报警单元与所述控制单元电连接。

在本发明的另一种实现方式中，所述盆体为耐酸碱腐蚀容器。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过在植物栽培装置内设置多个相隔开的不同区域，并在第一区域空间内设置pH值传感器，在第二区域空间的储酸区、储碱区和蓄水区内分别设置第一水泵、第二水泵和第三水泵，在第三区域空间内设置控制单元，首先由第三水泵湿润pH值传感器附近的土壤，接着由pH值传感器检测土壤的pH值，同时将检测信息传递至控制单元，接着控制单元根据收到的信息控制第一水泵或第二水泵将各自所在区域内的药剂喷洒至土壤中，使得植物栽培装置能够智能调节土壤的pH值，降低了使用者的工作负担，使植物能够在长期无人照料的情况下健康生长，满足了智能化需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的植物栽培装置中盆体的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的植物栽培装置中第一水泵、第二水泵和第三水泵的位置示意图；

图3是本发明实施例提供的植物栽培装置中pH值传感器的位置示意图；

图4是本发明实施例提供的植物栽培装置中检测室的位置示意图；

图5是本发明实施例提供的植物栽培装置中湿度传感器的位置示意图；

图6是本发明实施例提供的植物栽培装置的俯视图；

图7是本发明实施例提供的植物栽培装置中电路的框图；

图8是本发明实施例提供的植物栽培装置中温度传感器的位置示意图；

图9是本发明实施例提供的pH值调节功能的工作流程图；

图中各符号表示含义如下：

1-盆体，11-外侧壁，12-内侧壁，13-内底面，14-外底面，15-盖板，16-隔板，17-导线管，18-加注口，1A-第一区域空间，1B-第三区域空间，1C-蓄水区，1D-储酸区，1E-储碱区，21-pH值传感器，22-第一水泵，23-第二水泵，24-第三水泵，3-电源，4-控制单元，41-储存子单元，42-比较子单元，43-控制子单元，5-检测室，51-开口，61-湿度传感器，62-胶管，63-孔洞，7-无线电收发单元，8-移动终端，9-温度传感器。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例

本发明实施例提供了一种植物栽培装置，如图1所示，该植物栽培装置包括盆体1，盆体1包括外侧壁11、设于外侧壁11内且与外侧壁11间隔设置的内侧壁12、与内侧壁12的中部相连的内底面13、及分别与外侧壁11和内侧壁12的底端相连的外底面14，内侧壁12和内底面13构成第一区域空间1A，内侧壁12、外底面14与外侧壁11之间构成第二区域空间，内底面13、外底面14和内侧壁12构成第三区域空间1B，第二区域空间包括由三个隔板16分隔而成的蓄水区1C、储酸区1D和储碱区1E。在本发明实施例中，外侧壁11和内侧壁12的形状可以相同，也可以不同。例如，如图1所示，内侧壁和外侧壁为形状相同的圆台形。当然本实施例对此不做限制，外侧壁11和内侧壁12的形状还可以是圆柱形，长方体或其他形状。

其中，第一空间区域1A中可以设置土壤，用于植物的栽培，储酸区1D和储碱区1E中可以分别设置有酸性溶液和碱性溶液，用于调节土壤的pH值。其中，碱性溶液可以为碳酸钾溶液，酸性溶液可以为氯化铵溶液，这两种物质都不仅能调节土壤的pH值，还能为植物提供养分，还起到了施肥的作用。当然本发明对碱性溶液和酸性溶液的种类并不限制。

如图2所示，植物栽培装置还包括设置在储酸区1D内的第一水泵22、设置在储碱区1E内的第二水泵23、设置在蓄水区1C内的第三水泵24、以及设置在第三区域空间1B内的电源3，第一水泵22、第二水泵23和第三水泵24的输出端分别与第一区域空间1A连通，电源3分别与第一水泵22、第二水泵23和第三水泵24电连接。在本发明实施例中，第一水泵22、第二水泵23和第三水泵24的输出端可以设置有喷头，使得储酸区1D、储碱区1E和蓄水区1C内的溶液能够均匀的喷洒至土壤中。另外，将各个水泵分别设置在不同的区域空间，使得各个水泵在工作时不会相互影响，提高了植物栽培装置的可靠性。

结合图3，植物栽培装置还包括设置在第一区域空间1A内的pH值传感器21和控制单元4，控制单元4的输入端与pH值传感器21电连接，控制单元4的输出端分别与第一水泵22、第二水泵23和第三水泵24的控制端电连接，电源3与控制单元4电连接。

在植物栽培装置内设置多个相隔开的不同区域，并在第一区域空间1A内设置pH值传感器21，在第二区域空间的储酸区1D、储碱区1E和蓄水区1C内分别设置第一水泵22、第二水泵23和第三水泵24，在第三区域空间1B内设置控制单元4。其中，第三水泵24用于湿润pH值传感器21附近的土壤，pH值传感器21用于检测土壤的pH值，并将检测到的pH值传递至控制单元4，控制单元4用于根据pH值控制第一水泵22将酸性溶液喷洒至土壤中或控制第二水泵23将碱性溶液喷洒至土壤中，使得植物栽培装置能够智能调节土壤的pH值，降低了使用者的工作负担，使植物能够在长期无人照料的情况下健康生长，满足了植物生长的智能化需求。

在本发明实施例中，内侧壁12与外侧壁11之间设置有导线管17，导线管17的两端分别与第三区域空间1B和第一区域空间1A连通，且导线管17与第一区域空间1A的连通口设置在内侧壁12的顶部，避免了土壤中的液体通过导线管17倒灌进第三区域空间1B，保证了各个单元的线路能够有序且安全的排布，提高了植物栽培装置的可靠性。

在本发明实施例中，控制单元4包括比较子单元和控制子单元，比较子单元的输入端与pH值传感器21电连接，比较子单元的输出端与控制子单元的输入端电连接，控制子单元的输出端分别与第一水泵22和第二水泵23的控制端电连接。在本发明实施例中，比较子单元可以为用于处理和储存信息的比较器，也可以为只用于处理信息的简单的电子单元，当比较子单元为只用于处理信息的电子单元时，控制单元4还可以包括用于储存信息的存储子单元，存储子单元与比较子单元电连接。其中，存储子单元、比较子单元和控制子单元可以采用独立的处理电路实现，也可以采用集成芯片实现，例如可以采用FPGA(现场可编程门阵列)、CPLD(复杂可编程逻辑器件)等，本实施例对此不做限制。采用集成芯片将存储子单元、比较子单元和控制子单元集成在一起，能够有效的提高第三区域空间1B内的空间利用率。

具体地，比较子单元用于比较pH值传感器21测得的pH值与pH设定值的大小，并将比较结果输出给控制子单元；控制子单元用于根据比较结果控制第一水泵21或者第二水泵23工作，具体地，当测得的pH值大于pH设定值时，控制子单元43开启第一水泵22，使储酸区1D中的酸性溶液喷洒至第一区域空间1A，以达到降低土壤的pH值的目的；反之，当测得的pH值小于pH设定值时，控制子单元43开启第二水泵23，使储碱区1E中的碱性溶液喷洒至第一区域空间1A，以达到提高土壤的pH值的目的。容易知道，当pH值等于pH设定值，则不需要控制第一水泵22和第二水泵23进行调节。

在本发明实施例中，植物栽培装置还包括设置在第一区域空间1A内的湿度传感器61(详见图5)，比较子单元的输入端还与湿度传感器61电连接，控制子单元的输出端与第三水泵24的控制端电连接。比较子单元能够根据湿度传感器反馈回的土壤湿度值，控制控制子单元启闭第三水泵24，从而达到自动灌溉的目的。

具体地，比较子单元还用于比较湿度传感器61测得的湿度值与湿度设定值的大小，并将比较结果输出给控制子单元；控制子单元还用于根据比较结果控制第三水泵工作，具体地，当测得的湿度值低于湿度设定值时，控制子单元43开启第三水泵，使蓄水区1C内的溶液喷洒至第一区域空间1A，以达到自动灌溉的目的。

参见图3，第一区域空间1A内设置有一检测室5，检测室5固定在内侧壁12上，检测室5上设置有一开口51，pH值传感器21设置在检测室5内，如图4所示，第三水泵24的输出端与检测室5连通。在上述实现方式中，检测室5内装有与第一区域空间1A内相同的土壤，在pH值传感器21检测土壤的pH值之前，先由第三水泵24湿润检测室5内的土壤，使得土壤内的酸、碱物质溶于水中，与直接检测土壤的pH值相比，pH值传感器更容易从水溶液中检测pH值，而且检测出的数值更为准确，从而提高了检测的准确度。优选地，可以在第三水泵24的输出端连接一胶管62，胶管62的另一端设置在检测室5内。

具体地，如图6所示，盆体1还包括设置在外侧壁11和内侧壁12之间的盖板15，盖板15分别与外侧壁11和内侧壁12的顶端相连，盖板15在对应蓄水区1C的位置设置有若干个孔洞63，孔洞63的直径小于盖板15的宽度，孔洞63与蓄水区1C连通，不仅使得盆体1能够收集雨水用于灌溉，节约了宝贵的水资源，而且还避免了因大颗粒的异物掉入蓄水区1C而堵塞第三水泵24的问题，同时雨水中含有较多的氧和氮化物，且碱盐含量较少，与普通的自来水相比更有利于植物的生长。另外，盖板15相对储酸区1D和储碱区1E的位置分别可以设置有用于加注酸性溶液或碱性溶液的加注口18，加注口18分别与储酸区1D和储碱区1E连通，加注口18上均设置有橡皮塞，使得使用者可以根据需求加注或更换酸、碱溶液，提高了植物栽培装置的适用性。可以理解的，为了方便区分储酸区和储碱区，可以分别在两个加注口18旁做出文字标注，也可以将橡皮塞设置成不同的颜色等，本发明对区分方法并不限制。

在本发明实施例中，如图7所示，植物栽培装置还包括用于与移动终端8无线连接的无线电收发单元7，无线电收发单元7与控制单元4电连接，实现了植物栽培装置与移动终端8之间的相互通讯。其中，移动终端8可以为智能手机、平板电脑等，并且智能手机内可以安装有用于控制和监控植物栽培装置的应用程序，使得用户既可以通过移动终端8了解由各个传感器检测出的土壤的湿度和pH值，并通过移动终端8手动操控控制单元4，从而对土壤的湿度和pH值进行调节；又可以通过移动终端8将适宜植物生长的pH设定值和湿度设定值等信息传输给植物栽培装置，进而存储到存储子单元41中，使控制子单元43能够配合比较子单元42根据pH设定值和湿度设定值智能调节土壤的pH值和湿度，从而保证植物的正常生长。

在本发明实施例中，植物栽培装置还可以包括设置在第三区域空间1B内的音乐播放单元，音乐播放单元分别与存储子单元41的输出端和控制子单元43的输出端电连接，使用者可以通过移动终端8将有利于植物生长的音乐经由无线电收发单元7储存至储存子单元41中，并由控制子单元43控制音乐播放单元播放音乐。

容易理解的，当比较子单元42为同时具有处理和储存信息功能的比较器时，移动终端8则将有利于植物生长的pH设定值、湿度设定值及音乐中的至少一项经由无线电收发单元7储存至比较子单元42中。

在本发明实施例中，如图8所示，当栽培热带植物或对环境温度有很高要求的植物时，植物栽培装置还可以包括温度传感器9，温度传感器设置在第一区域空间1A内，温度传感器9与控制单元4电连接，使得使用者可以得到土壤的实时温度信息。

在本发明实施例中，外侧壁11上设置有报警单元，报警单元与控制单元4电连接。在上述实现方式中，报警单元可以为若干警示灯，当比较子单元42检测到湿度传感器61反馈的土壤湿度低于湿度设定值时，控制子单元43将控制警示灯闪烁，从而达到提示使用者的目的。可以理解的，在上述实现方式中，比较子单元42也可以分别将pH值传感器21和温度传感器9反馈的相关土壤参数与设定值进行比较，如果与设定值不符，控制子单元43将控制警示灯闪烁，为了区分不同的提示信息，可以根据不同的传感器设置不同颜色的警示灯，达到提示使用者的目的。需要说明的是，在本发明实施例中，报警单元还可以为其他能起到警示作用的部件，例如，扬声器、显示屏等，本实施例对此不做限制。

在本发明实施例中，盆体为耐酸碱腐蚀容器，使得植物栽培装置的使用寿命和安全性得到提高。

下面简单介绍一下本发明实施例提供的植物栽培装置的工作原理：

调节土壤的pH值时，如图9所示，首先通过第三水泵62湿润检测室5内的土壤，提高pH值传感器21的准确性，再由pH值传感器21检测土壤的实际pH值，并将检测出的信息传递至比较子单元42，接着比较子单元42将接收到的实际pH值与储存子单元41中储存的pH设定值作对比，如果实际pH值大于pH设定值，则控制子单元43开启第一水泵22，使储酸区1D中的酸性溶液喷洒至第一区域空间1A，在此过程中，pH值传感器21始终监测土壤中的pH值的变化，当实际pH值重新等于pH设定值时，控制子单元43关闭第一水泵22，完成pH值调节过程；相反，如果实际pH值小于pH设定值，则控制子单元43开启第二水泵23，接下来的步骤与当实际pH值大于pH设定值时类似，这里不再赘述。

浇灌时，首先湿度传感器61将检测出的土壤实际含水量传递至比较子单元42，接着比较子单元42将实际含水量与储存子单元41中储存的湿度设定值作对比，当实际含水量低于湿度设定值时，控制子单元43根据储存子单元41中存储的湿度设定值限时开启第三水泵62，使第三水泵62将蓄水区1C内的水泵向第一区域空间1A，从而完成灌溉。整个灌溉过程由植物栽培装置自动完成，降低了使用者的工作负担，使植物能够在长期无人照料的情况下健康生长。

容易理解的，在上述实现方式中，当比较子单元42为同时具有处理和储存信息功能的比较器时，pH设定值和湿度设定值均储存在比较子单元42中。

本实施例通过在植物栽培装置内设置控制单元、无线电收发装置、多个传感器和水泵，并将盆体分隔为多个区域，代替了现有的只具备简单种植功能的花盆，由控制单元接收和处理pH值传感器和湿度传感器检测到的土壤参数，并根据处理结果控制水泵将各自对应的区域内的溶剂喷洒至土壤内，以达到自动浇灌和调节土壤pH值的目的。另外，使用者还可以通过移动终端控制植物栽培装置，并了解植物时实时生长状态，使植物能够在长期无人照料的情况下健康生长。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种植物栽培装置，包括盆体，其特征在于，所述盆体包括外侧壁、设于所述外侧壁内且与所述外侧壁间隔设置的内侧壁、与所述内侧壁的中部相连的内底面、及分别与所述外侧壁和所述内侧壁的底端相连的外底面，所述内侧壁和所述内底面构成第一区域空间，所述内侧壁、所述外底面与所述外侧壁之间构成第二区域空间，所述内底面、所述外底面和所述内侧壁构成第三区域空间，

所述第二区域空间包括蓄水区、储酸区和储碱区，

所述植物栽培装置还包括设置在所述第一区域空间内的pH值传感器、设置在所述储酸区内的第一水泵、设置在所述储碱区内的第二水泵、设置在所述蓄水区内的第三水泵、以及设置在所述第三区域空间内的电源和控制单元，所述第一水泵、所述第二水泵和所述第三水泵的输出端分别与所述第一区域空间连通，所述控制单元的输入端与所述pH值传感器电连接，所述控制单元的输出端分别与所述第一水泵、所述第二水泵和所述第三水泵的控制端电连接，所述电源分别与所述控制单元、所述第一水泵、所述第二水泵和所述第三水泵电连接；

所述第一区域空间内设置有一检测室，所述检测室固定在所述内侧壁上，所述检测室上设置有一开口，所述pH值传感器设置在所述检测室内，所述第三水泵的输出端与所述检测室连通，所述第三水泵的输出端连接有胶管，所述胶管的一端与所述第三水泵的输出端连通，所述胶管的另一端设置在所述检测室内。

2.根据权利要求1所述的植物栽培装置，其特征在于，所述控制单元包括比较子单元和控制子单元，所述比较子单元的输入端与所述pH值传感器电连接，所述比较子单元的输出端与所述控制子单元的输入端电连接，所述控制子单元的输出端分别与所述第一水泵和所述第二水泵的控制端电连接。

3.根据权利要求2所述的植物栽培装置，其特征在于，所述植物栽培装置还包括设置在所述第一区域空间内的湿度传感器，所述比较子单元的输入端还与所述湿度传感器电连接，所述控制子单元的输出端与所述第三水泵的控制端电连接。

4.根据权利要求1-3任一项所述的植物栽培装置，其特征在于，所述盆体还包括设置在所述外侧壁和所述内侧壁之间的盖板，所述盖板分别与所述外侧壁和所述内侧壁的顶端相连，所述盖板在对应所述蓄水区的位置设置有若干个孔洞，所述孔洞的直径小于所述盖板的宽度，所述孔洞与所述蓄水区连通。

5.根据权利要求1-3任一项所述的植物栽培装置，其特征在于，所述植物栽培装置还包括用于与移动终端无线连接的无线电收发单元，所述无线电收发单元与所述控制单元电连接。

6.根据权利要求1-3任一项所述的植物栽培装置，其特征在于，所述内侧壁与所述外侧壁之间设置有导线管，所述导线管的两端分别与所述第三区域空间和所述第一区域空间连通，且所述导线管与所述第一区域空间的连通口设置在所述内侧壁的顶部。

7.根据权利要求1-3任一项所述的植物栽培装置，其特征在于，所述植物栽培装置还包括温度传感器，所述温度传感器设置在所述第一区域空间内，所述温度传感器与所述控制单元电连接。

8.根据权利要求1-3任一项所述的植物栽培装置，其特征在于，所述外侧壁上设置有报警单元，所述报警单元与所述控制单元电连接。

9.根据权利要求1-3任一项所述的植物栽培装置，其特征在于，所述盆体为耐酸碱腐蚀容器。