CN105843284A - 一种恒温种植栽培精确喷洒*** - Google Patents

一种恒温种植栽培精确喷洒*** Download PDF

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陈耀
游东岩
陈誉文
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Geometric singularity (Xiamen) Intelligent Technology Co., Ltd.
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    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00—Control of temperature
    • G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/20—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature

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Abstract

本发明公开了一种恒温种植栽培精确喷洒***，包括一主控单元，所述主控单元分别连接一水泵驱动电路、一温度传感器、一半导体制冷片驱动电路、一第一电机驱动电路和一第二电机驱动电路；所述水泵驱动电路连接一水泵，所述水泵连接一喷洒头；所述半导体制冷片驱动电路分别连接一半导体制冷片及一散热机构；所述第一电机驱动电路连接一第一步进电机，所述第二电机驱动电路连接一第二步进电机，所述第一步进电机和第二步进电机分别连接一两轴运动机构。本发明通过温度传感器实时监测栽培箱内温度变化，能够针对不同的植物品种控制温度，并且能够针对每个植物种植孔与植物生长每个阶段智能精准浇灌，能有效避免浇灌水量过多与不足的问题。

Description

一种恒温种植栽培精确喷洒***
技术领域
本发明涉及种植栽培领域，特别涉及一种恒温种植栽培精确喷洒***。
背景技术
随着生活环境不断地日益恶化，耕作土地流失、土地污染在短期内不能得到有效的降解，生态环境恶化，特别在“蔬菜膳食”这一方面，间接或直接的导致了常见病发病率的上升。因而促使了现代农业、有机蔬菜等绿色食品的繁荣，然而市面上与此同时出现了许多滥竽充数的有机蔬菜和“激素蔬菜，其安全令人堪忧。因此市面上出现了许多室内水耕栽培器，但是一颗好的植物生长对温度要求十分苛刻，并直接影响植物生长周期。
市面上的水耕栽培大部分缺少恒温***，其缺点如下1、缺少恒温***，受到极端气候影响时将会抑制植物生长；2、缺少恒温***，不能针对植物品种智能调节植物所需要的生长温度环境。
并且，由于现代农业的发展，家庭植物栽培越来越受到人们的关注，但是植物浇灌存在许多缺陷。例如：(1)人工浇灌无法掌握准确的浇水量，可能出现浇水过多或浇水过少的可能；(2)无法对植物品种的精准分析其需要的的含水量；(3)人工浇水可能出现不准时或没时间浇水的可能，并浪费大量人力。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种恒温种植栽培精确喷洒***。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种恒温种植栽培精确喷洒***，包括一主控单元，所述主控单元分别连接一水泵驱动电路、一温度传感器、一半导体制冷片驱动电路、一第一电机驱动电路和一第二电机驱动电路；所述水泵驱动电路连接一水泵，所述水泵连接一喷洒头；所述半导体制冷片驱动电路连接一半导体制冷片及一散热机构；所述第一电机驱动电路连接一第一步进电机，所述第二电机驱动电路连接一第二步进电机，所述第一步进电机和第二步进电机分别连接一两轴运动机构。
优选的，所述主控单元还连接一光电开关。
优选的，所述主控单元通过一WIFI模块与一手机终端进行通讯。
优选的，所述主控单元为集成电路芯片STM32F103C8T6。
优选的，所述半导体制冷片驱动电路采用BTN7970芯片。
优选的，所述水泵驱动电路采用AQV25系列高压光耦驱动水泵。
优选的，所述第一电机驱动电路和第二电机驱动电路采用THB6128驱动芯片。
采用上述结构后，本发明通过温度传感器实时监测栽培箱内温度变化，能够针对不同的植物品种控制温度，无需担心恶劣的温度环境对植物生长造成影响，并且能够针对每个植物种植孔与植物生长每个阶段智能精准浇灌，能有效避免浇灌水量过多与不足的问题。
以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
附图说明
图1是本发明***原理框图；
图2是本发明的驱动电路原理图；
图3是本发明的主控芯片原理图。
图4是本发明的电机驱动原理图。
标号说明
主控单元1，温度传感器11，半导体制冷片驱动电路12，WIFI模块13，手机终端14，半导体制冷片15，散热机构16，水泵17，喷洒头171，水泵驱动电路18，第一电机驱动电路2，第一步进电机21，第二电机驱动电路3，第二步进电机31，两轴运动机构4。
具体实施方式
如图1所示，本发明揭示的一种恒温种植栽培精确喷洒***，包括一主控单元1，所述主控单元1连接一水泵驱动电路18、一温度传感器11、一半导体制冷片驱动电路12、一第一电机驱动电路2和一第二电机驱动电路3；所述水泵驱动电路18连接一水泵17，所述水泵17连接一喷洒头171；所述半导体制冷片驱动电路12分别连接一半导体制冷片15及一散热机构16；所述第一电机驱动电路2连接一第一步进电机21，所述第二电机驱动电路3连接一第二步进电机31，所述第一步进电机21和第二步进电机31分别连接一两轴运动机构4。
优选的，所述主控单元1还连接一光电开关，确保***的稳定开启。所述主控单元1通过一WIFI模块13与一手机终端14进行通讯，使用更加便捷。所述主控单元1为集成电路芯片STM32F103C8T6，具有高稳定性、高实时性、高可靠性、低误码率等优点，有助于本***智能且稳定地调节温度。所述半导体制冷片驱动电路12采用BTN7970芯片，具有电流检测、以及过温、过压、欠压、过流和短路保护等诊断功能，提升本***的性能，使本***能够稳定地运行，为植物提供可靠的生长环境。所述水泵驱动电路18采用AQV25系列高压光耦驱动水泵，精准且稳定驱动水泵17运行，确保浇灌***准确地对植物的浇灌。所述第一电机驱动电路2和第二电机驱动电路3采用THB6128驱动芯片，以更加精准地控制两轴运动机构4。
本***还包括一报警模块、一温度上限调节模块和一温度下限调节模块，报警模块、温度上限调节模块和温度下限调节模块分别连接所述主控单元1，本发明可根据手机终端14通过WIFI模块13发送的不同植物不同时期的温度信息，调整相应的温度上限值和温度下限值，主控单元1通过温度传感器11检测室内温度并判断其是否在预置范围内，若检测的温度高于预置温度，则启动报警模块和半导体制冷片驱动电路12，并通过控制半导体制冷片15和散热机构16的冷暖工作进行降低环境温度；若检测的温度低于预置温度，半导体制冷片15和散热机构16则停止工作。
同样地，本***还包括一湿度传感器、一湿度上限调节模块和一湿度下限调节模块，湿度传感器、湿度上限调节模块和湿度下限调节模块分别连接所述主控单元1，主控单元1通过湿度传感器检测湿度并判断其是否在预置范围内，若检测的湿度低于预置湿度，则启动报警模块和水泵驱动电路18，进行雾化喷洒；若检测的湿度高于预置湿度，则关闭水泵驱动电路18，以停止喷洒，进一步实现智能灌溉。
其中，报警模块可以是闪光灯，还可以是蜂鸣器，甚至可以与短信模块连接，以发送短信至用户的手机终端14，起到警示作用。
如图2和图3所示，此实施例的半导体制冷片驱动电路12包括第一BTN7970驱动芯片和第二BTN7970驱动芯片，所述第一BTN7970驱动芯片的IN端通过电阻R36与主控芯片的PA8端连接，所述第二BTN7970驱动芯片的IN端通过电阻R37与主控芯片的PA9端连接，所述第一BTN7970驱动芯片的INH端通过电阻R32与主控芯片的PB0端连接，所述第二BTN7970驱动芯片的INH端通过电阻R33与主控芯片的PB0端连接，所述第一BTN7970驱动芯片的OUT端和第二BTN7970驱动芯片的OUT端与半导体制冷片15连接，所述第一BTN7970驱动芯片的SR端通过电阻R42接地，所述第二BTN7970驱动芯片的SR端通过电阻R43接地。
如图4所示，此实施例的电机驱动电路包括一THB6128驱动芯片，所述THB6128驱动芯片的DOWN端通过电阻R14连接VREF端、电容C5一端和第一电压取样电路输出端，所述THB6128驱动芯片的FDT端连接电容C9一端和第二电压取样电路输出端，所述电容C5另一端和电容C9另一端接地；
所述第一电压取样电路包括依次串联的电阻R3、电阻R5、电阻R8和电阻R10，所述电阻R3连接电源端，所述电阻R10接地，所述电阻R8两端并联一开关I2，所述电阻R8和电阻R10之间的连接点作为所述第一电压取样电路的输出端；
所述第二电压取样电路包括依次串联的电阻R4和电阻R7，所述电阻R4连接电源端，所述电阻R7接地，所述电阻R4和电阻R7之间的连接点作为所述第二电压取样电路的输出端。
优选的，所述THB6128驱动芯片的NFA端和NFB端分别通过电子R13和电阻R12接地。
本发明通过温度传感器11实时监测栽培箱内温度变化，能够针对不同的植物品种控制温度，无需担心恶劣的温度环境对植物生长造成影响，并且能够针对每个植物种植孔与植物生长每个阶段智能精准浇灌，能有效避免浇灌水量过多与不足的问题。
上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (7)

1.一种恒温种植栽培精确喷洒***，包括一主控单元，其特征在于：所述主控单元分别连接一水泵驱动电路、一温度传感器、一半导体制冷片驱动电路、一第一电机驱动电路和一第二电机驱动电路；所述水泵驱动电路连接一水泵，所述水泵连接一喷洒头；所述半导体制冷片驱动电路分别连接一半导体制冷片及一散热机构；所述第一电机驱动电路连接一第一步进电机，所述第二电机驱动电路连接一第二步进电机，所述第一步进电机和第二步进电机分别连接一两轴运动机构。
2.根据权利要求1所述的一种恒温种植栽培精确喷洒***，其特征在于：所述主控单元还连接一光电开关。
3.根据权利要求1所述的一种恒温种植栽培精确喷洒***，其特征在于：所述主控单元通过一WIFI模块与一手机终端进行通讯。
4.根据权利要求1所述的一种恒温种植栽培精确喷洒***，其特征在于：所述主控单元为集成电路芯片STM32F103C8T6。
5.根据权利要求1所述的一种恒温种植栽培精确喷洒***，其特征在于：所述半导体制冷片驱动电路采用BTN7970芯片。
6.根据权利要求1所述的一种恒温种植栽培精确喷洒***，其特征在于：所述水泵驱动电路采用AQV25系列高压光耦驱动水泵。
7.根据权利要求1所述的一种恒温种植栽培精确喷洒***，其特征在于：所述第一电机驱动电路和第二电机驱动电路采用THB6128驱动芯片。
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