CN209218750U - 植物种植箱组及其控制电路 - Google Patents

Abstract

一种植物种植箱组及其控制电路。植物种植箱组包括依次连接的多个植物种植箱，每一植物种植箱包括微控制单元模块、灯板及按键模块，灯板上安装有光源并与微控制单元模块电性连接，按键模块包括多个按键并与微控制单元模块电性连接。植物种植箱组还包括控制电路，其包括：一供电线路，每一植物种植箱的灯板是通过供电线路电性连接至一供电电源；一通讯线路，每一植物种植箱的微控制单元模块是通过通讯电路通讯连接，且微控制单元模块及按键模块是通过一隔离电源分别电性连接至供电线路，且供电线路与通讯线路不共地，每一植物种植箱的微控制单元模块是通过通讯线路传输灯板控制信号至灯板以及传输相应的按键控制信号至相应的按键。

Description

植物种植箱组及其控制电路

技术领域

本实用新型涉及植物种植领域，特别是涉及一种植物种植箱组及其控制电路。

背景技术

随着生活水平的不断提高，越来越多的人热衷于在室内、阳台、屋顶或庭院等有限的空间范围内进行植物的栽培，例如用于食用和/或观赏，因此植物种植箱也应运而生。

目前市面上较多的是单体种植箱，其基本是采用单独供电和单独控制。这种单体种植箱的控制电路一般包括有按键控制部分、水泵控制部分和灯板控制部分，其中灯板控制部分的灯板电流最大可达到3A。对于这种单体种植箱的控制电路，如果低电流的微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)和3A的大电流共地，只要电路走线合理，相对来讲其低电流信号并不会受到太大的影响，故这种单体种植箱基本是可以正常工作的。但是，如果将多个这种单体种植箱依次连接做成种植箱组，例如做成积木式种植箱组，其电路控制就会出现各个种植箱相互干扰的情况。因为，目前的积木式种植箱组的各个单体种植箱之间的连接结构较为简洁，以由四个单体种植箱组成的积木式种植箱组为例，其一般是使用一根连接线从第一个单体种植箱到第四个单体种植箱连接起来，如此每个单体种植箱不仅能独立控制，并且第一个单体种植箱还可以通讯发出指令控制另外三个单体种植箱。这种情况下，此连接线中既包含有电源线又包含有通讯线，并且电源线从供电电源出来后是由第一个单体种植箱开始分别进入四个单体种植箱，且电源线上流过的电流可达12A，由此会使得各个单体种植箱上的MCU产生较大的干扰，从而会导致无法正常通讯，并会发出错误的指令。是故，目前市面上的植物种植箱组在工作时较易出现不稳定情况，且在控制上可能会出现乱的指令。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种植物种植箱组及其控制电路，以解决或至少是缓解上述现有技术中的一个或多个不足，尤其是解决现有的植物种植箱组中出现的工作不稳定的状况。

为实现上述目的，本实用新型提出了一种植物种植箱组的控制电路，所述植物种植箱组包括依次连接的多个植物种植箱，每一所述植物种植箱包括一微控制单元模块、一灯板及一按键模块，该灯板上安装有光源并与该微控制单元模块电性连接，该按键模块包括多个按键并与该微控制单元模块电性连接，其特点在于，所述植物种植箱组还包括一控制电路，其包括：

一供电线路，每一所述植物种植箱的该灯板是通过该供电线路电性连接至一供电电源以为该灯板供电；

一通讯线路，每一所述植物种植箱的该微控制单元模块是通过该通讯电路通讯连接，且每一所述植物种植箱的该微控制单元模块及该按键模块是通过一隔离电源分别电性连接至该供电线路以分别为其供电，且该供电线路与该通讯线路不共地，其中，每一所述植物种植箱的该微控制单元模块是通过该通讯线路传输灯板控制信号至该灯板以及传输相应的按键控制信号至相应的该按键。

在本实用新型的一实施例中，该通讯线路为二芯线的单总线，其包括一用于传输通讯信号的信号芯线和一用于接地的地芯线。

在本实用新型的一实施例中，每一所述植物种植箱还包括一水泵，该水泵是通过该供电线路电性连接至该供电电源，并是通过一第一降压模块将该供电电源的供电电压降至一第一电压后为该水泵供电；每一所述植物种植箱的该微控制单元模块是通过该通讯线路传输水泵控制信号至该水泵。

在本实用新型的一实施例中，每一所述植物种植箱还包括一水位开关，该水位开关是通过该供电线路电性连接至该供电电源，并是通过一第二降压模块将该第一电压降至一第二电压后为该水位开关供电；每一所述植物种植箱的该微控制单元模块是通过该通讯线路传输水位开关控制信号至该水位开关。

在本实用新型的一实施例中，该供电电压为24V，该第一电压为12V，该第二电压为5V，该隔离电源为一5V隔离电源。

为了实现上述目的，本实用新型还另提供了一种植物种植箱组，所述植物种植箱组包括依次连接的多个植物种植箱，每一所述植物种植箱包括一微控制单元模块、一灯板及一按键模块，该灯板上安装有光源并与该微控制单元模块电性连接，该按键模块包括多个按键并与该微控制单元模块电性连接，其特点在于，所述植物种植箱组还包括如上所述的控制电路。

在本实用新型的另一实施例中，每一所述植物种植箱还包括一种植模块，其具有用于容纳种植基质的容纳空间。

在本实用新型的另一实施例中，每一所述植物种植箱是由多个板体组成的箱式结构，或是由多个立柱和多个横梁架构而成的架式结构。

在本实用新型的另一实施例中，每一所述植物种植箱为可拆卸的结构。

在本实用新型的另一实施例中，所述多个植物种植箱是呈积木式堆叠连接在一起。

本实用新型通过将多个植物种植箱之间的大电流供电线路与通讯线路采用不共地的隔离传输方式，从而排除了大电流对控制信号和通讯信号的干扰。并且，本实用新型通过采用二芯线的单总线来进行通讯，可以使连接线的芯数降到最低，从而节省了传输器件成本。

附图说明

下面结合附图和详细实施方式对本实用新型进行详细说明，其中：

图1为根据本实用新型一实施例的一种箱式结构的植物种植箱的结构示意图；

图2为根据本实用新型一实施例的植物种植箱组的控制电路的总体控制示意图；

图3为根据本实用新型一实施例的单体植物种植箱的内部控制示意图。

具体实施方式

下面，通过示例性的实施方式对本实用新型进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式/实施例中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其它实施方式/实施例中。

本实用新型所揭露的植物种植箱组，其可包括依次连接的多个植物种植箱，例如，可包括多个如图1所示的植物种植箱100，此植物种植箱100是由多个板体组成的箱式结构。较佳地，此箱式结构的植物种植箱100可为可拆卸的结构。并且，这些植物种植箱100可以是呈积木式堆叠连接在一起，或者，也可以是并排放置连接在一起，这些并不作为对本实用新型的限制。当然，可以理解的是，在其它实施例中，上述植物种植箱也可以是由多个立柱和多个横梁架构而成的架式结构，即例如可为大型的种植架。并且，上述植物种植箱也可以设计为不可拆卸的箱式结构或架式结构，这些都不应作为对本实用新型的限制。

以图1所示的箱式结构的植物种植箱100为例，其例如可由一灯板10、一种植模块20以及两个支撑模块30共同组成一箱体。并且，该植物种植箱 100还可包括有一微控制单元(MCU)模块(未示出)以及一按键模块(未示出)。进一步地，该植物种植箱100还可包括水泵(未示出)以及水位开关(未示出)等。其中，该灯板10上可安装有光源(例如LED光源)用以提供光照，并与该微控制单元模块电性连接。较佳地，该灯板10例如可以是可拆卸地安装在一顶板上。该种植模块20是位于该灯板10的下方，并具有用于容纳例如水或营养液等种植基质的容纳空间(未标示)，植物可***到容纳空间中的种植基质中。该两个支撑模块30是彼此相对设置并连接在该光板10和该种植模块20之间。较佳地，该支撑模块30可具有中空的内部，可用以安装主控电路板(未示出)，其中该主控电路板例如可包含该微控制单元模块及/或其它控制芯片等单元电路。该按键模块包括多个按键并与该微控制单元模块电性连接，所述多个按键根据设计需要，可包括但不限于控制各个种植箱及其灯板、水泵、水位开关的开/关等的按键。该水泵可用以向该种植模块20的容纳空间内提供水或营养液。该水位开关可用以检测该容纳空间内的水或营养液的水位。

如图2、图3所示，本实用新型特别的是，本实用新型的植物种植箱组还包括一控制电路，其主要包括一供电线路P(如图中粗实线所示)和一通讯线路C(如图中细虚线所示)，例如，在图2中，以4个种植箱连接组成的种植箱组为例，其中，种植箱1～4是分别通过一供电线路P进行供电以及通过一通讯线路C进行通讯。

在本实用新型的一实施例中，每一植物种植箱的灯板是通过该供电线路P 电性连接至一供电电源以直接为该灯板供电。而每一植物种植箱的MCU模块是通过该通讯电路C通讯连接，且每一植物种植箱的MCU模块及按键模块是通过一隔离电源分别电性连接至该供电线路P以分别为其供电，且该供电线路 P与该通讯线路C不共地。并且，每一植物种植箱的MCU模块是通过该通讯线路C传输灯板控制信号至灯板以及传输相应的按键控制信号至相应的按键。较佳地，该通讯线路C可为二芯线的单总线，其可包括一用于传输通讯信号的信号芯线和一用于接地的地芯线，从而可节省箱体之间的通讯线数。

而在本实用新型的另一实施例中，每一植物种植箱还可包括一水泵。其中，该水泵可通过该供电线路P电性连接至该供电电源，并可通过一第一降压模块将该供电电源的供电电压降至一第一电压后为该水泵供电。并且，每一植物种植箱的该MCU模块可通过该通讯线路C传输水泵控制信号至该水泵。

在本实用新型的又一实施例中，每一植物种植箱还可包括一水位开关，该水位开关可通过该供电线路P电性连接至该供电电源，并可通过一第二降压模块将该第一电压降至一第二电压后为该水位开关供电；每一植物种植箱的该 MCU模块是通过该通讯线路C传输水位开关控制信号至该水位开关。

在本实用新型中，该供电电压例如可为24V，该第一电压例如可为12V，该第二电压例如可为5V，该隔离电源例如可为一5V隔离电源。如图3所示，其示出了本实用新型一个单体植物种植箱的内部控制流程，其中，经由供电线路，24V的供电电源可以直接为灯板进行供电；而经过第一降压模块的降压之后，24V的供电电压可降至12V以直接为水泵进行供电；而经过第二降压模块的进一步降压之后，12V的电压可降至5V以直接为水位开关及5V隔离电源进行供电。经过5V隔离电源的电压隔离之后可为每个单体植物种植箱内的 MCU模块及按键模块供电，且每个单体植物种植箱内的MCU模块是经由通讯线路分别向灯板传输灯板控制信号、向水泵传输水泵控制信号、向水位开关传输水位开关控制信号、向按键模块中相应的按键传输相应的按键控制信号，并可通过通讯线路向下一个单体植物种植箱的MCU模块传输指令。

更具体地，考虑到压差较大且水泵有几百mA的电流，本实用新型是采用 DC-DC降压模式，使用芯片XL1509，并采用SOP8封装来作为该第一降压模块，以将供电电源的24V电压转换为12V电压给水泵供电。水泵的控制芯片则可以采用芯片AO3407。该第二降压模块可采用更便宜的LDO芯片 7805_T0220，虽然压差也较大，但因为MCU的使用电流为10mA左右，功耗较低，而LDO芯片发热很小且与常温相仿，故并不会对使用造成影响。该5V 隔离电源则可采用通用B0505_1W的隔离电源。该单总线则可采用7407芯片，其中该7407芯片兼顾了3.3V和5V信号电平之间的转换，兼顾了3.3V的MCU 的使用。MCU可以采用直接TTL电平通讯方式，通过光耦PS2801控制灯板、水泵等大电流设备。

本实用新型通过将多个植物种植箱之间的控制灯板等大电流设备的大电流供电线路与单总线的通讯线路采用不共地的隔离传输方式，排除了大电流对控制信号和通讯信号的干扰，解决了目前积木式植物种植箱组中出现的工作不稳定状况，并且可以使连接线的芯数降到最低，从而降低成本。

本实用新型的控制电路设计稳定可靠，在大电流下通讯的抗干扰能力强，可较好地应用于积木式植物种植箱组的控制中，更可扩展到大型种植架中使用。

应当指出，虽然通过上述实施方式对本实用新型进行了描述，然而本实用新型还可有其它多种实施方式。在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，熟悉本领域的技术人员显然可以对本实用新型做出各种相应的改变和变形，但这些改变和变形都应当属于本实用新型所附权利要求及其等效物所保护的范围内。

Claims (10)

1.一种植物种植箱组的控制电路，所述植物种植箱组包括依次连接的多个植物种植箱，其特征在于，每一所述植物种植箱包括一微控制单元模块、一灯板及一按键模块，该灯板上安装有光源并与该微控制单元模块电性连接，该按键模块包括多个按键并与该微控制单元模块电性连接，所述植物种植箱组还包括一控制电路，其包括：

一供电线路，每一所述植物种植箱的该灯板是通过该供电线路电性连接至一供电电源以为该灯板供电；

一通讯线路，每一所述植物种植箱的该微控制单元模块是通过该通讯电路通讯连接，且每一所述植物种植箱的该微控制单元模块及该按键模块是通过一隔离电源分别电性连接至该供电线路以分别为其供电，且该供电线路与该通讯线路不共地，其中，每一所述植物种植箱的该微控制单元模块是通过该通讯线路传输灯板控制信号至该灯板以及传输相应的按键控制信号至相应的该按键。

2.根据权利要求1所述的植物种植箱组的控制电路，其特征在于，该通讯线路为二芯线的单总线，其包括一用于传输通讯信号的信号芯线和一用于接地的地芯线。

3.根据权利要求2所述的植物种植箱组的控制电路，其特征在于，每一所述植物种植箱还包括一水泵，该水泵是通过该供电线路电性连接至该供电电源，并是通过一第一降压模块将该供电电源的供电电压降至一第一电压后为该水泵供电；每一所述植物种植箱的该微控制单元模块是通过该通讯线路传输水泵控制信号至该水泵。

4.根据权利要求3所述的植物种植箱组的控制电路，其特征在于，每一所述植物种植箱还包括一水位开关，该水位开关是通过该供电线路电性连接至该供电电源，并是通过一第二降压模块将该第一电压降至一第二电压后为该水位开关供电；每一所述植物种植箱的该微控制单元模块是通过该通讯线路传输水位开关控制信号至该水位开关。

5.根据权利要求4所述的植物种植箱组的控制电路，其特征在于，该供电电压为24V，该第一电压为12V，该第二电压为5V，该隔离电源为一5V隔离电源。

6.一种植物种植箱组，所述植物种植箱组包括依次连接的多个植物种植箱，每一所述植物种植箱包括一微控制单元模块、一灯板及一按键模块，该灯板上安装有光源并与该微控制单元模块电性连接，该按键模块包括多个按键并与该微控制单元模块电性连接，其特征在于，所述植物种植箱组还包括如权利要求1～5中任一权利要求所述的控制电路。

7.根据权利要求6所述的植物种植箱组，其特征在于，每一所述植物种植箱还包括一种植模块，其具有用于容纳种植基质的容纳空间。

8.根据权利要求7所述的植物种植箱组，其特征在于，每一所述植物种植箱是由多个板体组成的箱式结构，或是由多个立柱和多个横梁架构而成的架式结构。

9.根据权利要求8所述的植物种植箱组，其特征在于，每一所述植物种植箱为可拆卸的结构。

10.根据权利要求8所述的植物种植箱组，其特征在于，所述多个植物种植箱是呈积木式堆叠连接在一起。