一种可旋转自动浇水的栽种盆系统的制作方法

文档序号:15581121发布日期:2018-10-02 17:50阅读:278来源:国知局

本实用新型涉及栽种盆技术领域,更具体的说是一种可旋转自动浇水的栽种盆系统。



背景技术:

随着人们的水平的提高,人们的精神需求越来越高,越来越多的人们有养植物花草的兴趣爱好。在植物生长的过程中,能够保证植物接收足够的光照对植物的生长具有重要意思。如果植物受到均匀的光照,可保持均匀的生长状态,而人们一般将家里种植的植物放置在窗台或阳台上,每次的光照方向局限在一侧,这会严重影响植物的生长形状且影响其观赏性,因此设计出能够保证植物接受均匀光照的种植盆具有重要的意义。

普通的种植盆只是具备传统种植物容器的作用,人们在种植植物时需要对植物进行不定期的浇水,如果长时间离家植物的生存则会面临巨大问题,由于人们的工作生活的不确定性,不能随时满足植物用水的需求,本实用新型提出了一种可旋转自动浇水的栽种盆系统,该种植系统可以对植物土壤的湿度进行检测,自动控制水泵对植物进行浇水,同时可另植物种植盆进行旋转,使得植物接受到均匀的光照,本实用新型设计新颖,具有较强的实用性。



技术实现要素:

本实用新型提供了一种可旋转自动浇水的栽种盆系统,能够通过对光照强度与植物土壤的湿度进行检测,自动控制水泵对植物进行浇水,并控制植物种植盆旋转,保证植物接受均匀的光照,解决了植物接受光照不均,人工浇水费时费力且完全依靠传统经验造成科学性不足的问题。

为实现上述目的,本实用新型一种可旋转自动浇水的栽种盆系统,包括主控制器壳体、控制芯片、开关、按键模块、显示屏、旋转模块、水泵模块、光强传感器、土壤湿度传感模块、供电模块、主动旋转种植盆、被动旋转种植盆、支撑轴和支架,所述的插座通过输电线和供电模块的电源输入端连接,所述的控制芯片位于主控制器壳体的内部,开关位于主控制器壳体正面的左下端,按键模块包括上一个键、下一个键、确认键、时长加键、时长减键和时长设定键,上一个键、下一个键和确认键和开关位于同一水平线,上一个键、下一个键和确认键和开关从左至右均匀分布在主控制器壳体正面的下侧,确认键、时长加键、时长减键和时长设定键从下至上依次排列于主控制器壳体的右侧,显示屏位于主控制器壳体的左上端,旋转模块包括驱动电路Ⅰ、电动机、机箱和旋转轴,电动机位于机箱内,电动机和旋转轴通过联轴器连接,旋转轴形状为长方体,主动旋转种植盆底部设置有矩形凹槽,主动旋转种植盆与旋转轴固定连接,主动旋转种植盆边沿为锯齿状,所述的被动旋转种植盆边沿为锯齿状,被动旋转种植盆底部设置有圆柱状凹槽,所述的支撑轴为圆柱体,被动旋转种植盆与支撑轴转动连接,支撑轴固定连接在支架上,被动旋转种植盆与主动旋转种植盆边沿咬合同步旋转;水泵模块包括驱动电路Ⅱ、水泵、水管和喷头,驱动电路Ⅱ信号输出端与水泵信号输入端连接,水泵入水口置入水中,水泵出水口与水管一端连接,水管另一端连接喷头,所述的土壤湿度传感模块包括土壤湿度传感器及转换模块,土壤湿度传感器信号输入端插入主动旋转种植盆的土壤中,土壤湿度传感器信号输出端与转换模块信号输入端连接,所述的光强传感器固定在主控制器壳体的表面;

供电模块包括5V和3.3V两个电源输出端,供电模块的5V电源输出端与控制芯片、转换模块、显示屏、电动机和水泵的电源输入端连接;供电模块的3.3V电源输出端与光强传感器的电源输入端连接;

光强传感器、转换模块、开关和按键控制模块的信号输出端与控制芯片的信号输入端连接,控制芯片的信号输出端与显示屏、驱动电路Ⅰ和驱动电路Ⅱ的信号输入端连接。

作为本实用新型的进一步优化,本实用新型一种可旋转自动浇水的栽种盆系统,所述的控制芯片为STM32系列STM32F103ZET6单片机。

作为本实用新型的进一步优化,本实用新型一种可旋转自动浇水的栽种盆系统,所述的土壤传感器为TELESK土壤传感器,转换模块为TELESK转换模块。

作为本实用新型的进一步优化,本实用新型一种可旋转自动浇水的栽种盆系统,所述的光强传感器为TSL2561光强传感器。

作为本实用新型的进一步优化,本实用新型一种可旋转自动浇水的栽种盆系统,所述的显示屏为LCD1602显示屏。

作为本实用新型的进一步优化,本实用新型一种可旋转自动浇水的栽种盆系统,所述的驱动电路Ⅰ和驱动电路Ⅱ均包括SN74LS06驱动芯片。

作为本实用新型的进一步优化,本实用新型一种可旋转自动浇水的栽种盆系统,所述的喷头为直立型洒水喷头。

作为本实用新型的进一步优化,本实用新型一种可旋转自动浇水的栽种盆系统,所述的水泵为385水泵。

本实用新型一种可旋转自动浇水的栽种盆系统的有益效果为:

1.本实用新型提供了一种可旋转自动浇水的栽种盆系统,能够通过对光照强度与植物土壤的湿度进行检测,自动控制水泵对植物进行浇水,还可以控制植物种植盆旋转,保证植物接受均匀的光照,解决了植物接受光照不均,人工浇水费时费力且完全依靠传统经验造成科学性不足的问题。

2.本实用新型能够保证植物获得均匀的光照,使得植物生长状态更优良。

3.本实用新型能够对光照强度与土壤的湿度进行检测,自动控制水泵对植物进行浇水,为植物栽种提供便利条件。

4.本实用新型可以根据不同的光照时间下植物设定不同的旋转时间,实现随需而定,节约能源。

5.本实用新型通过主动旋转种植盆与被动旋转种植盆通过齿轮状边沿咬合同步旋转,使得更多的植物可接收到均匀的光照。

6.本实用新型贴近人们生活,实用性强。

附图说明

下面结合附图和具体实施方法对本实用新型做进一步详细的说明。

图1为本实用新型一种可旋转自动浇水的栽种盆系统的结构示意图;

图2为本实用新型一种可旋转自动浇水的栽种盆系统的主旋转栽种盆结构示意图;

图3为本实用新型一种可旋转自动浇水的栽种盆系统的被旋转栽种盆结构示意图;

图4为本实用新型一种可旋转自动浇水的栽种盆系统的硬件结构示意图;

图5为本实用新型一种可旋转自动浇水的栽种盆系统的控制芯片电路图;

图6为本实用新型一种可旋转自动浇水的栽种盆系统的土壤湿度传感模块电路图;

图7为本实用新型一种可旋转自动浇水的栽种盆系统的光强传感器电路图;

图8为本实用新型一种可旋转自动浇水的栽种盆系统的按键模块电路图;

图9为本实用新型一种可旋转自动浇水的栽种盆系统的开关2电路图;

图10为本实用新型一种可旋转自动浇水的栽种盆系统的水泵模块电路图;

图11为本实用新型一种可旋转自动浇水的栽种盆系统的显示屏9电路图;

图12为本实用新型一种可旋转自动浇水的栽种盆系统的旋转模块电路图;

图13为本实用新型一种可旋转自动浇水的栽种盆系统的供电模块电路图。

图中:主控制器壳体1;开关2;上一个键3;下一个键4;确认键5;时长加键6;时长减键7;时长设定键8;显示屏9;控制线10;旋转轴11;水泵12;支撑轴13;插座14;机箱15;支架16。

具体实施方式

下面结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13说明本实施方式,本实用新型提供了一种可旋转自动浇水的栽种盆系统,能够通过对光照强度与植物土壤的湿度进行检测,自动控制水泵对植物进行浇水,还可以控制植物种植盆实现旋转,保证植物接受均匀的光照,解决了植物接受光照不均,人工浇水费时费力且完全依靠传统经验造成科学性不足的问题。

为实现上述目的,本实用新型一种可旋转自动浇水的栽种盆系统,所述的插座14通过输电线和供电模块的电源输入端连接,所述的控制芯片位于主控制器壳体1内部,开关2位于主控制器壳体1正面的左下端,按键模块包括上一个键3、下一个键4、确认键5、时长加键6、时长减键7和时长设定键8,上一个键3、下一个键4和确认键5和开关2位于同一水平线,上一个键3、下一个键4和确认键5和开关2从左至右均匀分布在主控制器壳体1正面的下侧,确认键5、时长加键6、时长减键7和时长设定键8从下至上依次排列于主控制器壳体1的右侧,显示屏9位于主控制器壳体1的左上端,旋转模块包括驱动电路Ⅰ、电动机、机箱15和旋转轴11,电动机位于机箱15内,电动机和旋转轴11通过联轴器连接,旋转轴11形状为长方体,主动旋转种植盆底部设置有矩形凹槽,主动旋转种植盆与旋转轴11固定连接,主动旋转种植盆边沿为锯齿状,所述的被动旋转种植盆边沿为锯齿状,被动旋转种植盆底部设置有圆柱状凹槽,所述的支撑轴13为圆柱体,被动旋转种植盆与支撑轴13转动连接,支撑轴13固定连接在支架16上,被动旋转种植盆与主动旋转种植盆边沿咬合同步旋转;水泵模块包括驱动电路Ⅱ、水泵、水管和喷头,驱动电路Ⅰ和驱动电路Ⅱ共用一个SN74LS06驱动芯片,驱动电路Ⅱ信号输出端与水泵信号输入端连接,水泵入水口置入水中,水泵出水口与水管一端连接,水管另一端连接喷头,所述的土壤湿度传感模块包括土壤湿度传感器及转换模块,土壤湿度传感器信号输入端插入主动旋转种植盆的土壤中,土壤湿度传感器信号输出端与转换模块信号输入端连接,所述的光强传感器固定在主控制器壳体1的表面;

供电模块包括5V和3.3V两个电源输出端,供电模块的5V电源输出端与控制芯片、转换模块、显示屏9、电动机和水泵的电源输入端连接;供电模块的3.3V电源输出端与光强传感器的电源输入端连接;

光强传感器、转换模块、开关2和按键控制模块的信号输出端与控制芯片的信号输入端连接,控制芯片的信号输出端与显示屏9、驱动电路Ⅰ和驱动电路Ⅱ的信号输入端连接,控制芯片为STM32F103ZET6单片机,STM32F103ZET6单片机的PE7引脚与转换模块DO端连接,STM32F103ZET6单片机的PE8、PE9、PE10引脚与光强传感器SDA、SCL、INT端连接,STM32F103ZET6单片机的PE13、PE14、PE15、PD8、PD9、PD10引脚分别与按键模块的上一个键3、下一个键4、确认键Ⅴ5、时长加键6、时长减键7和时长设定键8连接,STM32F103ZET6单片机的PE11引脚与开关2连接,STM32F103ZET6单片机的PE12、PF10引脚与SN74LS06驱动芯片的1A、2A信号输入端连接,STM32F103ZET6单片机的PD11、PD12、PD13、PC6、PC7、PC8、PC9、PC10、PC11、PC12、PF6引脚分别与显示屏9的PS、RW、E、D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6和D7端连接,STM32F103ZET6单片机的PF8、PF9引脚与SN74LS06驱动芯片的3A、4A信号输入端连接;工作原理:插座14与电源接通,供电模块对显示屏9、电动机、水泵、光强传感器和土壤湿度传感模块供电,将开关2置于开的状态,该一种可旋转自动浇水的栽种盆系统开始工作,旋转轴11设置有多个,其连接的主动旋转花盆可能所处的位置不同,故应根据情况设置各自不同的旋转时间,接收光照时间长的旋转之间长,接收光照时间短的旋转时间短,通过上一个键3与下一个键4选择旋转轴11,按下确认键5选定旋转轴11,为旋转轴11设置旋转时间,按下时长设定键8对旋转轴11的旋转时间进行设定,将旋转时间与其接收的光照时间设置相同,通过时长加键6和时长减键7设置旋转时间,按下确认键5确认,STM32F103ZET6单片机通过的PE13、PE14、PE15、PD8、PD9、PD10引脚识别上一个键3、下一个键4、确认键Ⅴ5、时长加键6、时长减键7和时长设定键8的信号变化,STM32F103ZET6单片机通过PD11、PD12、PD13、PC6、PC7、PC8、PC9、PC10、PC11、PC12、PF6引脚控制显示屏9显示设定旋转轴11及其对应的旋转时间,STM32F103ZET6单片机通过PF8、PF9引脚控制电动机,当PE8引脚输出高电平、PF9引脚输低电平,电动机正向转动;或STM32F103ZET6单片机的PE8引脚输出低电平、PF9引脚输出高电平,电动机逆向转动;由于电动机与旋转轴11通过联轴器连接,故旋转轴11与电动机同步旋转;由于主动旋转种植盆固定在旋转轴11上,故主动旋转种植盆与旋转轴11同步旋转;由于被动旋转种植盆与主动旋转种植盆边沿咬合连接,故被动旋转种植盆与主动旋转种植盆同步旋转;即可保证植物受到均匀的光照,当达到预先设定的旋转时间,STM32F103ZET6单片机的PE8引脚输出低电平,PF9引脚输出低电平,电动机停止转动,旋转轴11停止转动,故主动旋转种植盆停止旋转,被动旋转种植盆停止旋转;光强传感器与土壤湿度传感器检测实时的光照强度与种植盆内土壤的湿度,光强传感器通过STM32F103ZET6单片机的PE8、PE9和PE10引脚将光强值反馈给STM32F103ZET6单片机;土壤湿度传感器与转换模块连接,土壤湿度传感器信号输入端与土壤中的水形成通路,转换模块可设定一个湿度阈值,当土壤湿度小于湿度阈值时,土壤湿度传感器的通路断开,转换模块检测到土壤湿度传感器的输出信号的变化,转换模块将土信号变化通过STM32F103ZET6单片机的PE7引脚反馈给STM32F103ZET6单片机;当土壤湿度比较低时,STM32F103ZET6单片机通过PF10和PF11引脚控制水泵工作,控制原理与电动机控制原理相同,水泵进水口进水,水泵出水口通过水管出水,水管出水端通过多方位水喷头进行喷水,如果光照强度比较大时,STM32F103ZET6单片机控制水泵也工作,进行喷水,控制原理与电动机控制原理相同,使用完毕将开关2置于关的状态,将插座14与电源断开即可。

本实用新型一种可旋转自动浇水的栽种盆系统,所述的控制芯片为STM32系列STM32F103ZET6单片机,STM32F103ZET6单片机的PE7引脚与转换模块DO端连接,STM32F103ZET6单片机的PE8、PE9、PE10引脚与光强传感器SDA、SCL、INT端连接,STM32F103ZET6单片机的PE13、PE14、PE15、PD8、PD9、PD10引脚分别与按键模块的上一个键3、下一个键4、确认键Ⅴ5、时长加键6、时长减键7和时长设定键8连接,STM32F103ZET6单片机的PE11引脚与开关2连接,STM32F103ZET6单片机的PE12、PF10引脚与SN74LS06驱动芯片的1A、2A信号输入端连接,STM32F103ZET6单片机的PD11、PD12、PD13、PC6、PC7、PC8、PC9、PC10、PC11、PC12、PF6引脚分别与显示屏9的PS、RW、E、D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6和D7端连接,STM32F103ZET6单片机的PF8、PF9引脚与SN74LS06驱动芯片的3A、4A信号输入端连接。

本实用新型一种可旋转自动浇水的栽种盆系统,所述的土壤传感器为TELESK土壤传感器,转换模块为TELESK转换模块,TELESK土壤湿度传感器与TELESK转换模块连接,TELESK土壤湿度传感器信号输入端与土壤中的水形成通路,TELESK转换模块可设定一个湿度阈值,当土壤湿度小于湿度阈值时,TELESK土壤湿度传感器的通路断开,TELESK转换模块检测到TELESK土壤湿度传感器的输出信号的变化,TELESK转换模块将土信号变化通过STM32F103ZET6单片机的PE7引脚反馈给STM32F103ZET6单片机。

本实用新型一种可旋转自动浇水的栽种盆系统,所述的光强传感器为TSL2561光强传感器。

本实用新型一种可旋转自动浇水的栽种盆系统,所述的显示屏9为LCD1602显示屏。

本实用新型一种可旋转自动浇水的栽种盆系统,所述的驱动电路Ⅰ和驱动电路Ⅱ共用一个SN74LS06驱动芯片,SN74LS06驱动芯片可以提高I/O口对电动机的驱动能力,SN74LS06驱动芯片的1A、2A为驱动电路Ⅱ的信号输入端,3A、4A为驱动电路Ⅰ的信号输入端,STM32F103ZET6单片机的PF8、PF9引脚与SN74LS06驱动芯片的3A、4A连接,控制电动机的转动,当PF8为高电平,PF9为低电平时电机正向转动;当PF8为低电平,PF9为高电平时电机逆向转动;当PF8为低电平,PF9为低电平时电机停止转动;STM32F103ZET6单片机的PE12、PF10引脚与SN74LS06驱动芯片的1A、2A连接,控制水泵工作,控制过程同理。

本实用新型一种可旋转自动浇水的栽种盆系统,所述的喷头为直立型洒水喷头,该喷头可将水喷向四周的花盆,覆盖范围大。

本实用新型一种可旋转自动浇水的栽种盆系统,所述的水泵为385水泵。

本实用新型的工作原理是:

插座14与电源接通,供电模块对LCD1602显示屏、电动机、水泵、TSL2561光强传感器、TELESK土壤湿度传感器和TELESK转换模块供电,将开关2置于开的状态,该一种可旋转自动浇水的栽种盆系统开始工作,旋转轴11设置有多个,不同的连接主动旋转花盆的旋转轴11所处的位置与环境可能不同,故应根据情况设置各自不同的旋转时间,接受光照时间长的旋转时间长,接受光照时间短的旋转时间短,通过上一个键3与下一个键4选择旋转轴11,按下确认键5选定旋转轴11,为旋转轴11设置旋转时间,按下时长设定键8对旋转轴11的旋转时间进行设定,将旋转时间与其接收的光照时间设置相同,通过时长加键6和时长减键7设置旋转时间,按下确认键5确认,STM32F103ZET6单片机通过的PE13、PE14、PE15、PD8、PD9、PD10引脚识别上一个键3、下一个键4、确认键Ⅴ5、时长加键6、时长减键7和时长设定键8的信号变化,STM32F103ZET6单片机通过PD11、PD12、PD13、PC6、PC7、PC8、PC9、PC10、PC11、PC12、PF6引脚控制LCD1602显示屏显示设定旋转轴11及其对应的旋转时间,STM32F103ZET6单片机通过PF8、PF9引脚控制电动机,当PE8引脚输出高电平、PF9引脚输低电平,电动机正向转动;或STM32F103ZET6单片机的PE8引脚输出低电平、PF9引脚输出高电平,电动机逆向转动;由于电动机与旋转轴11通过联轴器连接,故旋转轴11与电动机同步旋转;由于主动旋转种植盆固定在旋转轴11上,故主动旋转种植盆与旋转轴11同步旋转;由于被动旋转种植盆与主动旋转种植盆边沿咬合连接,故被动旋转种植盆与主动旋转种植盆同步旋转,即可保证植物受到均匀的光照,当达到预先设定的旋转时间,STM32F103ZET6单片机的PE8引脚输出低电平,PF9引脚输出低电平,电动机停止转动,旋转轴11停止转动,故主动旋转种植盆停止旋转,被动旋转种植盆停止旋转;TSL2561光强传感器和TELESK土壤湿度传感器检测实时的光照强度与种植盆内土壤的湿度,TSL2561光强传感器通过STM32F103ZET6单片机的PE8、PE9和PE10引脚将光强值反馈给STM32F103ZET6单片机;TELESK土壤湿度传感器和TELESK转换模块连接,TELESK土壤湿度传感器信号输入端与土壤中的水形成通路,TELESK转换模块可设定一个湿度阈值,当土壤湿度小于湿度阈值时,TELESK土壤湿度传感器的通路断开,TELESK转换模块检测到TELESK土壤湿度传感器的输出信号的变化,TELESK转换模块将信号变化通过STM32F103ZET6单片机的PE7引脚反馈给STM32F103ZET6单片机;当土壤湿度比较低时,STM32F103ZET6单片机通过PF10和PF11引脚控制水泵工作,控制原理与电动机控制原理相同,水泵进水口进水,水泵出水口通过水管出水,水管出水端通过多方位水喷头进行喷水,如果光照强度比较大时,STM32F103ZET6单片机控制水泵也工作,进行喷水,控制原理与电动机控制原理相同,使用完毕将开关2置于关的状态,将插座14与电源断开即可。

当然,上述说明并非对本实用新型的限制,本实用新型也不仅限于上述举例,本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换,也属于本实用新型的保护范围。

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