用于农业自动化的植物培育浮体、蔬菜种植系统、植物处理污水的环境保护系统的制作方法
【专利摘要】用于农业自动化的植物培育浮体，其特征在于：包括电路板（130）、主体（100）、环状极板（120）、线圈（L2）、环状铁（140）、LED灯珠、电容值测量电路模块（200）、单片机（PIC12F510）。蔬菜种植系统，具有前述的浮体。植物处理污水的环境保护系统，具有前述的浮体。本发明成本低廉、应用灵活、使用寿命长、稳定可靠、可以用于实时监控生长中植物的重量。
【专利说明】
用于农业自动化的植物培育浮体、蔬菜种植系统、植物处理污水的环境保护系统
技术领域
[0001]本发明属于农业自动化领域，尤其涉及用于生态农业的植物培育浮体、蔬菜种植浮体、植物处理污水的环境保护系统。
【背景技术】
[0002]植物的栽培，如果要实现自动化，就需要收集关于被栽培植物的各方的信息，比如重量、颜色等，如果可以实时的给自动化控制系统提供植物重量的信息，则有利于自动化控制系统对植物的生长情况进行判断。
[0003]植物的栽培的现有技术中没有实时监测植物重量的装置，本发明填补了这一空白为生态农业的自动化提供了一条的新的思路。
【发明内容】
[0004]为解决技术背景中叙述的问题，本发明提出了用于生态农业的植物培育浮体、蔬菜种植浮体。
[0005]本发明具有如下技术内容。
[0006]1、用于农业自动化的植物培育浮体，其特征在于:包括电路板(130)、主体(100)、环状极板(120)、线圈(L2)、环状铁(140)、LED灯珠、电容值测量电路模块(200)、单片机(PIC12F510)；
主体(100)外形为筒状，主体(100)的底部具有透水孔(150)，主体(100)的密度小于培植液(900 )可在培植液(900 )上漂浮；
线圈(L2)装置在主体(100)的底部壁内；
电路板(130)上装置在主体(100)的侧壁内；
环状极板(120)的数量大于3个，环状极板(120)使用导体制成，环状极板(120)纵向排列嵌在主体(100)的侧壁内，各个环状极板(120)互不接触；
环状铁(140)设置在主体(100)的底部；
LED灯珠设置在主体(100 )的底部的外表面的中央；
电容值测量电路模块(200 )的数量与环状极板(120 )数量相等；
电容值测量电路模块(200)，包括一号电阻(R1)、二号电阻(R2)、三号电阻(R3)、四号电阻(R4)、地点(GND9)、二号二极管(D2)、三号二极管(D3)、环状极板(120)、一号电容(Cl)、一号开关(MOSl)、二号开关(M0S2)、零号节点(PO)、壹号节点(Pl)，一号连接点(Q)、二号连接点(P)、一号二极管(Dl); —号开关(MOSl)具有一个开关通道、一个控制端，当一号开关(MOSl)的控制的电平为低电平是一号开关(MOSl)的开关通道接通，当一号开关(MOSl)的控制的电平为高电平是一号开关(MOSl)的开关通道断开；二号开关(MOSl)具有一个开关通道、一个控制端，当二号开关(MOSl)的控制的电平为高电平是二号开关(MOSl)的开关通道接通，当二号开关(MOSl)的控制的电平为低电平是二号开关(MOSl)的开关通道断开;一号二极管(Dl)的正极与二号二极管(D2)的正极相连;一号电阻(Rl)的一端与一号连接点(Q)相连，一号电阻(Rl)的另一端经由一号开关的开关通道连接到一号二极管(Dl)的正极；
二号电阻(R2)的一端与一号二极管(Dl)的负极相连，二号电阻(R2)的另一端与二号连接点(P)相连；
三号电阻(R3)的一端与二号连接点(P)相连，三号电阻(R3)的另一端经由四号电阻(R4)与地点(GND9)相连，三号电阻(R3)的经由四号电阻(R4)与地点(GND9)相连的端经由二号开关(M0S2)的开关通道连接到壹号节点(Pl);
二号二极管(D2)的负极与三号二极管(D3)的正极相连；
三号二极管(D3)的负极与壹号节点(Pl)相连；
一号电容(Cl)的一端与二号二极管(D2)的负极相连，一号电容(Cl)的另一端与零号节点(PO)相连；
一号开关(MOSl)的控制端与零号节点(PO)相连；
二号开关(M0S2)的控制端与壹号节点(Pl)相连；
每个电容值测量电路模块(200)的二号连接点(P)分别与一个环状极板(120)相连；每个可叠加扩展的电容值测量电路模块的一号连接点(Q)与其他一个可叠加扩展的电容值测量电路模块的二号连接点(P)相连，每个可叠加扩展的电容值测量电路模块的二号连接点(P)与其他一个可叠加扩展的电容值测量电路模块的一号连接点(Q)相连，所有的可叠加扩展的电容值测量电路模块构成的链接为闭合环链或非闭合链状;所有的可叠加扩展的电容值测量电路模块都具有如下特征，假设可叠加扩展的电容值测量电路模块A的二号连接点(P)与可叠加扩展的电容值测量电路模块B的一号连接点(Q)相连，那么可叠加扩展的电容值测量电路模块A的零号节点(PO)与可叠加扩展的电容值测量电路模块B的一号节点(Pl)相连，这两个相连的节点连接在单片机(PIC12F510)的能够设置为AD采样模式的且能够设置为1输出模式的一个引脚上；
单片机(PIC12F510)中具有单片机程序，单片机程序能够完成用于检测液位的如下方法步骤:
步骤1、选取相连的需要被测的相连的可叠加扩展的电容值测量电路模块对，假设它们是可叠加扩展的电容值测量电路模块A和可叠加扩展的电容值测量电路模块B，可叠加扩展的电容值测量电路模块A和可叠加扩展的电容值测量电路模块B满足“可叠加扩展的电容值测量电路模块A的二号连接点(P)与可叠加扩展的电容值测量电路模块B的一号连接点(Q)相连”的条件；
步骤2、将与可叠加扩展的电容值测量电路模块A的零号节点(PO)、可叠加扩展的电容值测量电路模块B的一号节点(Pl)相连单片机(PIC12F510)的能够设置为AD采样模式的且能够设置为1输出模式的引脚设置为高电平输出模式;可叠加扩展的电容值测量电路模块A的一号开关(MOSl)的开关通断被断开，那么可叠加扩展的电容值测量电路模块A不会受到与可叠加扩展的电容值测量电路模块A的一号连接点的可叠加扩展的电容值测量电路模块的影响;可叠加扩展的电容值测量电路模块A的二号开关(M0S2)的开关通断被接通;可叠加扩展的电容值测量电路模块B的三号二极管(D3)的电流通道被高电平所阻塞;如果存在一个一号连接点(Q)与可叠加扩展的电容值测量电路模块B的二号连接点(P)相连的可叠加扩展的电容值测量电路模块C，那么还需要将可叠加扩展的电容值测量电路模块C的零号节点(PO)设置为低电平输出模式，可叠加扩展的电容值测量电路模块C、可叠加扩展的电容值测量电路模块B可以是同一可叠加扩展的电容值测量电路模块；
步骤3、将与可叠加扩展的电容值测量电路模块B的一号节点(PO)的单片机(PIC12F510)的引脚设置为低电平输出模式；
步骤4、从与可叠加扩展的电容值测量电路模块A的一号节点(Pl)相连的单片机(PIC12F510)的引脚输出PffM信号作为测试信号，并使PffM信号持续一个固定长度的时间段，此时PWM信号会对采样电容(Cl)充电;PffM信号会对采样电容(Cl)充电的速度与可叠加扩展的电容值测量电路模块A的环状极板(120 )、可叠加扩展的电容值测量电路模块B的环状极板(120 )之间的容值相关;可叠加扩展的电容值测量电路模块A的环状极板(120 )、可叠加扩展的电容值测量电路模块B的环状极板(120 )之间的容值越大，PffM信号会对采样电容(CI)充电的速度越慢，固定长度的时间段内采用电容(Cl)被充的电压就越低;可叠加扩展的电容值测量电路模块A的环状极板(120)、可叠加扩展的电容值测量电路模块B的环状极板(120 )之间的容值越小，PWM信号会对采样电容(CI)充电的速度越快，固定长度的时间段内采用电容(Cl)被充的电压就越高；
步骤5、终止步骤4所述的PffM信号的输出；
步骤6、将与可叠加扩展的电容值测量电路模块A的零号节点(PO)、可叠加扩展的电容值测量电路模块B的一号节点(Pl)相连单片机(PIC12F510)的能够设置为AD采样模式的且能够设置为1输出模式的引脚设置为AD采样模式，并进行AD采样；
步骤7、记录步骤6获得的采样数据；
步骤8、重复步骤1-7的操作，直到所有相连的相邻的可叠加扩展的电容值测量电路模块对之间的电容都被测试过；
步骤9、通过步骤1-8所获得的各个可叠加扩展的电容值测量电路模块的测得的容值差异，推算培植液(900)的液面的位置，进而推测主体(100)的吃水的深度，进而可以推算出主体(100)所载荷的重量从而根据不同时间点所采集的数据测出主体所载植物的重量的变化；
LED灯珠的亮灭受单片机(PIC12F510 )的控制，通过LED灯珠的发光本发明使人或自动化控制系统可以获取主体(100)所在的空间位置；
还具有整流桥(BTl)、滤波电感(L99)、可充电池(BAT)、滤波滤波电容(C99)、无线通讯模块(RH;
线圈(L2)的两端与整流的两个输入端相连，整流桥(BTl)的输出端的正极经由滤波电感(L99)与可充电池(BAT)的正极相连，经由线圈(L2)所接收到的经由无线传输所输送的电能可以输入到可充电池(BAT)中，也就是说可充电池(BTl)是通过无线充电的方式充电的；滤波电容(C98)的两端分别与可充电池(BAT)的两端相连，滤波电容(C98)起滤波作用；无线通讯模块(RF)的电源脚与可充电池(BAT)的正极相连，无线通讯模块(RF)的接地脚与可充电池(BAT)的负极相连，无线通讯模块(RH的数据脚与单片机(PIC12F510)的1脚相连，单片机(PIC12F510)能够通过无线无线通讯模块(RH与外部设备交换或传输数据，实现主体所载植物重量数据的输出；
环形铁(140)起到配重维持浮体稳定和支持磁力链接的作用，也就是说环形铁(140)使得主体能够被磁力所操控，为自动化控制系统对主体的操控提供接口，比如:当主体(100)所载的植物达到预定的重量后，单片机(PIC12F510)通过无线通讯模块(RF)向外界输出植物重量达标信息，通过LED灯珠的光芒传达空间位置信息，这时外界就可以使用对主体(140)施加磁力的方式在培植液(900)中达到操控主体(100)并改变主体(100)的空间位置进而收获植物。
[0007]2、如技术内容I所述的用于农业自动化的植物培育浮体，其特征在于:所述的LED灯珠为红色灯珠。
[0008]3、如技术内容I所述的用于农业自动化的植物培育浮体，其特征在于:所述的环状极板使用铜制成。
[0009]4、如技术内容I所述的用于农业自动化的植物培育浮体，其特征在于:所述的可充电池为锂电池。
[0010]5、如技术内容I所述的用于农业自动化的植物培育浮体，其特征在于:所述的线圈为涡状线圈。
[0011]6、如技术内容I所述的用于农业自动化的植物培育浮体，其特征在于:所述的透水孔为圆孔。
[0012 ] 7、如技术内容I所述的用于农业自动化的植物培育浮体，其特征在于:所述的主体为圆筒状。
[0013]8、如技术内容I所述的用于农业自动化的植物培育浮体，其特征在于:所述的单片机的型号为PIC12F510。
[0014]9、蔬菜种植系统，其特征在于:具有技术内容I所述的用于农业自动化的植物培育浮体。
[0015]10、植物处理污水的环境保护系统，其特征在于:具有技术内容I所述的用于农业自动化的植物培育浮体，用浮体载种具有污水净化能力的植物，用于处理污水中的富营养元素，比如磷。
[0016]技术内容说明及其有益效果。
[0017]本发明成本低廉、应用灵活、使用寿命长、稳定可靠、可以用于实时监控生长中植物的重量。
【附图说明】
[0018]如图1为实施实例I的示意图，其中132、160为电学连接。
[0019]如图2为实施实例I的一个截面图，体现了环状电极120的装置方式。
[0020]如图3为实施实例I的一个截面图，体现了电路板的装置方式。
[0021]如图4为实施实例I的一个截面图，体现了线圈L2的装置方式，图中可知L2为涡状线圈。
[0022]图5为实施实例I的电路图。
[0023]具体实施实例
下面将结合实施实例对本发明进行说明。
[0024]实施实例丨、如图卜5所示，用于农业自动化的植物培育浮体，包括电路板130、主体100、环状极板120、线圈L2、环状铁140、LED灯珠、电容值测量电路模块200、单片机PIC12F510； 主体100外形为筒状，主体100的底部具有透水孔150，主体100的密度小于培植液900可在培植液900上漂浮；
线圈L2装置在主体100)的底部壁内；
电路板130上装置在主体100的侧壁内；
环状极板120的数量大于3个，环状极板120使用导体制成，环状极板120纵向排列嵌在主体100的侧壁内，各个环状极板120互不接触；
环状铁140设置在主体100的底部；
LED灯珠设置在主体100的底部的外表面的中央；
电容值测量电路模块200的数量与环状极板120数量相等；
电容值测量电路模块200，包括一号电阻Rl、二号电阻R2、三号电阻R3、四号电阻R4、地点GND9、二号二极管D2、三号二极管D3、环状极板120、一号电容Cl、一号开关MOSl、二号开关M0S2、零号节点PO、壹号节点Pl，一号连接点Q、二号连接点P、一号二极管Dl; —号开关MOSl具有一个开关通道、一个控制端，当一号开关MOSl的控制的电平为低电平是一号开关MOSl的开关通道接通，当一号开关MOSl的控制的电平为高电平是一号开关MOSl的开关通道断开;二号开关MOSl具有一个开关通道、一个控制端，当二号开关MOSl的控制的电平为高电平是二号开关MOSl的开关通道接通，当二号开关MOSl的控制的电平为低电平是二号开关MOSl的开关通道断开;一号二极管Dl的正极与二号二极管D2的正极相连;一号电阻Rl的一端与一号连接点Q相连，一号电阻Rl的另一端经由一号开关的开关通道连接到一号二极管Dl的正极；
二号电阻R2的一端与一号二极管Dl的负极相连，二号电阻R2的另一端与二号连接点P相连；
三号电阻R3的一端与二号连接点P相连，三号电阻R3的另一端经由四号电阻R4与地点GND9相连，三号电阻R3的经由四号电阻R4与地点GND9相连的端经由二号开关M0S2的开关通道连接到壹号节点Pl;
二号二极管D2的负极与三号二极管D3的正极相连；
三号二极管D3的负极与壹号节点Pl相连；
一号电容Cl的一端与二号二极管D2的负极相连，一号电容Cl的另一端与零号节点PO相连；
一号开关MOSl的控制端与零号节点PO相连；
二号开关M0S2的控制端与壹号节点Pl相连；
每个电容值测量电路模块200的二号连接点P分别与一个环状极板120相连；
每个可叠加扩展的电容值测量电路模块的一号连接点Q与其他一个可叠加扩展的电容值测量电路模块的二号连接点P相连，每个可叠加扩展的电容值测量电路模块的二号连接点P与其他一个可叠加扩展的电容值测量电路模块的一号连接点Q相连，所有的可叠加扩展的电容值测量电路模块构成的链接为闭合环链或非闭合链状;所有的可叠加扩展的电容值测量电路模块都具有如下特征，假设可叠加扩展的电容值测量电路模块A的二号连接点P与可叠加扩展的电容值测量电路模块B的一号连接点Q相连，那么可叠加扩展的电容值测量电路模块A的零号节点PO与可叠加扩展的电容值测量电路模块B的一号节点Pl相连，这两个相连的节点连接在单片机PIC12F510的能够设置为AD采样模式的且能够设置为1输出模式的一个引脚上；
单片机PIC12F510中具有单片机程序，单片机程序能够完成用于检测液位的如下方法步骤:
步骤1、选取相连的需要被测的相连的可叠加扩展的电容值测量电路模块对，假设它们是可叠加扩展的电容值测量电路模块A和可叠加扩展的电容值测量电路模块B，可叠加扩展的电容值测量电路模块A和可叠加扩展的电容值测量电路模块B满足“可叠加扩展的电容值测量电路模块A的二号连接点P与可叠加扩展的电容值测量电路模块B的一号连接点Q相连”的条件；
步骤2、将与可叠加扩展的电容值测量电路模块A的零号节点PO、可叠加扩展的电容值测量电路模块B的一号节点Pl相连单片机PIC12F510的能够设置为AD采样模式的且能够设置为1输出模式的引脚设置为高电平输出模式;可叠加扩展的电容值测量电路模块A的一号开关MOSl的开关通断被断开，那么可叠加扩展的电容值测量电路模块A不会受到与可叠加扩展的电容值测量电路模块A的一号连接点的可叠加扩展的电容值测量电路模块的影响;可叠加扩展的电容值测量电路模块A的二号开关M0S2的开关通断被接通;可叠加扩展的电容值测量电路模块B的三号二极管D3的电流通道被高电平所阻塞；如果存在一个一号连接点Q与可叠加扩展的电容值测量电路模块B的二号连接点P相连的可叠加扩展的电容值测量电路模块C，那么还需要将可叠加扩展的电容值测量电路模块C的零号节点PO设置为低电平输出模式，可叠加扩展的电容值测量电路模块C、可叠加扩展的电容值测量电路模块B可以是同一可叠加扩展的电容值测量电路模块；
步骤3、将与可叠加扩展的电容值测量电路模块B的一号节点PO的单片机PIC12F510的引脚设置为低电平输出模式；
步骤4、从与可叠加扩展的电容值测量电路模块A的一号节点Pl相连的单片机PIC12F510的引脚输出PffM信号作为测试信号，并使PffM信号持续一个固定长度的时间段，此时PffM信号会对采样电容Cl充电;PffM信号会对采样电容Cl充电的速度与可叠加扩展的电容值测量电路模块A的环状极板120、可叠加扩展的电容值测量电路模块B的环状极板120之间的容值相关;可叠加扩展的电容值测量电路模块A的环状极板120、可叠加扩展的电容值测量电路模块B的环状极板120之间的容值越大，PffM信号会对采样电容Cl充电的速度越慢，固定长度的时间段内采用电容Cl被充的电压就越低;可叠加扩展的电容值测量电路模块A的环状极板120、可叠加扩展的电容值测量电路模块B的环状极板120之间的容值越小，PWM信号会对采样电容Cl充电的速度越快，固定长度的时间段内采用电容Cl被充的电压就越高；步骤5、终止步骤4所述的PffM信号的输出；
步骤6、将与可叠加扩展的电容值测量电路模块A的零号节点PO、可叠加扩展的电容值测量电路模块B的一号节点Pl相连单片机PIC12F510的能够设置为AD采样模式的且能够设置为1输出模式的弓I脚设置为AD采样模式，并进行AD采样；
步骤7、记录步骤6获得的采样数据；
步骤8、重复步骤1-7的操作，直到所有相连的相邻的可叠加扩展的电容值测量电路模块对之间的电容都被测试过；
步骤9、通过步骤1-8所获得的各个可叠加扩展的电容值测量电路模块的测得的容值差异，推算液位900的位置，进而推测主体100的吃水的深度，进而可以推算出主体100所载荷的重量从而根据不同时间点所采集的数据测出主体所载植物的重量的变化；
LED灯珠的亮灭受单片机PIC12F510的控制，通过LED灯珠的发光本发明使人或自动化控制系统可以获取主体10所在的空间位置；
还具有整流桥BT1、滤波电感L99、可充电池BAT、滤波滤波电容C99、无线通讯模块RF ；线圈L2的两端与整流的两个输入端相连，整流桥BTl的输出端的正极经由滤波电感L99与可充电池BAT的正极相连，经由线圈L2所接收到的经由无线传输所输送的电能可以输入到可充电池BAT中，也就是说可充电池BTI是通过无线充电的方式充电的；
滤波电容C98的两端分别与可充电池BAT的两端相连，滤波电容C98起滤波作用；
无线通讯模块RF的电源脚与可充电池BAT的正极相连，无线通讯模块RF的接地脚与可充电池BAT的负极相连，无线通讯模块RF的数据脚与单片机PIC12F510的1脚相连，单片机PIC12F510能够通过无线无线通讯模块RF与外部设备交换或传输数据，实现主体所载植物重量数据的输出；
环形铁140起到配重维持浮体稳定和支持磁力链接的作用，也就是说环形铁140使得主体能够被磁力所操控，为自动化控制系统对主体的操控提供接口，比如:当主体100所载的植物达到预定的重量后，单片机PIC12F510通过无线通讯模块RF向外界输出植物重量达标信息，通过LED灯珠的光芒传达空间位置信息，这时外界就可以使用对主体140施加磁力的方式在培养液900中达到操控主体100并改变主体100的空间位置进而收获植物。
[0025]所述的LED灯珠为红色灯珠。
[0026]所述的环状极板使用铜制成。
[0027]所述的可充电池为锂电池。
[0028]所述的线圈为涡状线圈。
[0029]所述的透水孔为圆孔。
[0030]所述的主体为圆筒状。
[0031]所述的单片机的型号为PIC12F510。
[0032]实施实例2、蔬菜种植系统，其特征在于:具有实施实例I所述的用于农业自动化的植物培育浮体。
[0033]实施实例3、植物处理污水的环境保护系统，其特征在于:具有实施实例I所述的用于农业自动化的植物培育浮体。
[0034]本说明不详处为现有技术或者公知常识，故不赘述。
【主权项】
1.用于农业自动化的植物培育浮体，其特征在于:包括电路板(130)、主体(100)、环状极板(120 )、线圈(L2 )、环状铁(140)、LED灯珠、电容值测量电路模块(200 )、单片机(PIC12F510)； 主体(100)外形为筒状，主体(100)的底部具有透水孔(150)，主体(100)的密度小于培植液(900 )可在培植液(900 )上漂浮； 线圈(L2)装置在主体(100)的底部壁内； 电路板(130)上装置在主体(100)的侧壁内； 环状极板(120)的数量大于3个，环状极板(120)使用导体制成，环状极板(120)纵向排列嵌在主体(100)的侧壁内，各个环状极板(120)互不接触； 环状铁(140)设置在主体(100)的底部； LED灯珠设置在主体(100 )的底部的外表面的中央； 电容值测量电路模块(200 )的数量与环状极板(120 )数量相等； 电容值测量电路模块(200)，包括一号电阻(Rl)、二号电阻(R2)、三号电阻(R3)、四号电阻(R4)、地点(GND9)、二号二极管(D2)、三号二极管(D3)、环状极板(120)、一号电容(Cl)、一号开关(MOSl)、二号开关(MOS2)、零号节点(PO)、壹号节点(Pl)，一号连接点(Q)、二号连接点(P)、一号二极管(Dl); —号开关(MOSl)具有一个开关通道、一个控制端，当一号开关(MOSl)的控制的电平为低电平是一号开关(MOSl)的开关通道接通，当一号开关(MOSl)的控制的电平为高电平是一号开关(MOSl)的开关通道断开；二号开关(MOSl)具有一个开关通道、一个控制端，当二号开关(MOSl)的控制的电平为高电平是二号开关(MOSl)的开关通道接通，当二号开关(MOSl)的控制的电平为低电平是二号开关(MOSl)的开关通道断开;一号二极管(Dl)的正极与二号二极管(D2)的正极相连;一号电阻(Rl)的一端与一号连接点(Q)相连，一号电阻(Rl)的另一端经由一号开关的开关通道连接到一号二极管(Dl)的正极； 二号电阻(R2)的一端与一号二极管(Dl)的负极相连，二号电阻(R2)的另一端与二号连接点(P)相连； 三号电阻(R3)的一端与二号连接点(P)相连，三号电阻(R3)的另一端经由四号电阻(R4)与地点(GND9)相连，三号电阻(R3)的经由四号电阻(R4)与地点(GND9)相连的端经由二号开关(M0S2)的开关通道连接到壹号节点(Pl); 二号二极管(D2)的负极与三号二极管(D3)的正极相连； 三号二极管(D3)的负极与壹号节点(Pl)相连； 一号电容(Cl)的一端与二号二极管(D2)的负极相连，一号电容(Cl)的另一端与零号节点(PO)相连； 一号开关(MOSl)的控制端与零号节点(PO)相连； 二号开关(M0S2)的控制端与壹号节点(Pl)相连； 每个电容值测量电路模块(200)的二号连接点(P)分别与一个环状极板(120)相连； 每个可叠加扩展的电容值测量电路模块的一号连接点(Q)与其他一个可叠加扩展的电容值测量电路模块的二号连接点(P)相连，每个可叠加扩展的电容值测量电路模块的二号连接点(P)与其他一个可叠加扩展的电容值测量电路模块的一号连接点(Q)相连，所有的可叠加扩展的电容值测量电路模块构成的链接为闭合环链或非闭合链状;所有的可叠加扩展的电容值测量电路模块都具有如下特征，假设可叠加扩展的电容值测量电路模块A的二号连接点(P)与可叠加扩展的电容值测量电路模块B的一号连接点(Q)相连，那么可叠加扩展的电容值测量电路模块A的零号节点(PO)与可叠加扩展的电容值测量电路模块B的一号节点(Pl)相连，这两个相连的节点连接在单片机(PIC12F510)的能够设置为AD采样模式的且能够设置为1输出模式的一个引脚上； 单片机(PIC12F510)中具有单片机程序，单片机程序能够完成用于检测液位的如下方法步骤: 步骤1、选取相连的需要被测的相连的可叠加扩展的电容值测量电路模块对，假设它们是可叠加扩展的电容值测量电路模块A和可叠加扩展的电容值测量电路模块B，可叠加扩展的电容值测量电路模块A和可叠加扩展的电容值测量电路模块B满足“可叠加扩展的电容值测量电路模块A的二号连接点(P)与可叠加扩展的电容值测量电路模块B的一号连接点(Q)相连”的条件； 步骤2、将与可叠加扩展的电容值测量电路模块A的零号节点(PO)、可叠加扩展的电容值测量电路模块B的一号节点(Pl)相连单片机(PIC12F510)的能够设置为AD采样模式的且能够设置为1输出模式的引脚设置为高电平输出模式;可叠加扩展的电容值测量电路模块A的一号开关(MOSl)的开关通断被断开，那么可叠加扩展的电容值测量电路模块A不会受到与可叠加扩展的电容值测量电路模块A的一号连接点的可叠加扩展的电容值测量电路模块的影响;可叠加扩展的电容值测量电路模块A的二号开关(M0S2)的开关通断被接通;可叠加扩展的电容值测量电路模块B的三号二极管(D3)的电流通道被高电平所阻塞;如果存在一个一号连接点(Q)与可叠加扩展的电容值测量电路模块B的二号连接点(P)相连的可叠加扩展的电容值测量电路模块C，那么还需要将可叠加扩展的电容值测量电路模块C的零号节点(PO)设置为低电平输出模式，可叠加扩展的电容值测量电路模块C、可叠加扩展的电容值测量电路模块B可以是同一可叠加扩展的电容值测量电路模块； 步骤3、将与可叠加扩展的电容值测量电路模块B的一号节点(PO)的单片机(PIC12F510)的引脚设置为低电平输出模式； 步骤4、从与可叠加扩展的电容值测量电路模块A的一号节点(Pl)相连的单片机(PIC12F510)的引脚输出PffM信号作为测试信号，并使PffM信号持续一个固定长度的时间段，此时PWM信号会对采样电容(Cl)充电;PffM信号会对采样电容(Cl)充电的速度与可叠加扩展的电容值测量电路模块A的环状极板(120 )、可叠加扩展的电容值测量电路模块B的环状极板(120 )之间的容值相关;可叠加扩展的电容值测量电路模块A的环状极板(120 )、可叠加扩展的电容值测量电路模块B的环状极板(120 )之间的容值越大，PffM信号会对采样电容(CI)充电的速度越慢，固定长度的时间段内采用电容(Cl)被充的电压就越低;可叠加扩展的电容值测量电路模块A的环状极板(120)、可叠加扩展的电容值测量电路模块B的环状极板(120 )之间的容值越小，PWM信号会对采样电容(CI)充电的速度越快，固定长度的时间段内采用电容(Cl)被充的电压就越高； 步骤5、终止步骤4所述的PffM信号的输出； 步骤6、将与可叠加扩展的电容值测量电路模块A的零号节点(PO)、可叠加扩展的电容值测量电路模块B的一号节点(Pl)相连单片机(PIC12F510)的能够设置为AD采样模式的且能够设置为1输出模式的引脚设置为AD采样模式，并进行AD采样； 步骤7、记录步骤6获得的采样数据； 步骤8、重复步骤1-7的操作，直到所有相连的相邻的可叠加扩展的电容值测量电路模块对之间的电容都被测试过； 步骤9、通过步骤1-8所获得的各个可叠加扩展的电容值测量电路模块的测得的容值差异，推算液位(900)的位置，进而推测主体(100)的吃水的深度，进而可以推算出主体(100)所载荷的重量从而根据不同时间点所采集的数据测出主体所载植物的重量的变化； LED灯珠的亮灭受单片机(PIC12F510 )的控制，通过LED灯珠的发光本发明使人或自动化控制系统可以获取主体(100)所在的空间位置； 还具有整流桥(BTl)、滤波电感(L99)、可充电池(BAT)、滤波滤波电容(C99)、无线通讯模块(RH; 线圈(L2)的两端与整流的两个输入端相连，整流桥(BTl)的输出端的正极经由滤波电感(L99)与可充电池(BAT)的正极相连，经由线圈(L2)所接收到的经由无线传输所输送的电能可以输入到可充电池(BAT)中，也就是说可充电池(BTl)是通过无线充电的方式充电的； 滤波电容(C98 )的两端分别与可充电池(BAT )的两端相连，滤波电容(C98 )起滤波作用； 无线通讯模块(RF)的电源脚与可充电池(BAT)的正极相连，无线通讯模块(RF)的接地脚与可充电池(BAT)的负极相连，无线通讯模块(RH的数据脚与单片机(PIC12F510)的1脚相连，单片机(PIC12F510)能够通过无线无线通讯模块(RH与外部设备交换或传输数据，实现主体所载植物重量数据的输出； 环形铁(140)起到配重维持浮体稳定和支持磁力链接的作用，也就是说环形铁(140)使得主体能够被磁力所操控，为自动化控制系统对主体的操控提供接口，比如:当主体(100)所载的植物达到预定的重量后，单片机(PIC12F510)通过无线通讯模块(RF)向外界输出植物重量达标信息，通过LED灯珠的光芒传达空间位置信息，这时外界就可以使用对主体(140)施加磁力的方式在培养液(900)中达到操控主体(100)并改变主体(100)的空间位置进而收获植物。2.如权利要求1所述的用于农业自动化的植物培育浮体，其特征在于:所述的LED灯珠为红色灯珠。3.如权利要求1所述的用于农业自动化的植物培育浮体，其特征在于:所述的环状极板使用铜制成。4.如权利要求1所述的用于农业自动化的植物培育浮体，其特征在于:所述的可充电池为锂电池。5.如权利要求1所述的用于农业自动化的植物培育浮体，其特征在于:所述的线圈为涡状线圈。6.如权利要求1所述的用于农业自动化的植物培育浮体，其特征在于:所述的透水孔为圆孔。7.如权利要求1所述的用于农业自动化的植物培育浮体，其特征在于:所述的主体为圆筒状。8.如权利要求1所述的用于农业自动化的植物培育浮体，其特征在于:所述的单片机的型号为 PIC12F510。9.蔬菜种植系统，其特征在于:具有权利要求1所述的用于农业自动化的植物培育浮体。10.植物处理污水的环境保护系统，其特征在于:具有技术内容I所述的用于农业自动化的植物培育浮体，用浮体载种具有污水净化能力的植物，用于处理污水中的富营养元素，比如磷。
【文档编号】C02F3/32GK105875383SQ201610229833
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月14日
【发明人】王兵成
【申请人】王兵成