；
步骤C，豆芽使用自身的电能加热装置使机内产生一定温度，并对自动进入水箱内的水进行加热，使水温达到指定要求；
步骤D，单片机判断定时器此次计时是否结束达到淋水间隔阀值并判断水箱内水位、水温，如果此次计时结束且水箱内水位、水温合适，淋水系统开始用水栗从水箱抽水向生长箱内淋水并开始淋水延时，补充豆种发芽所需要的水分，延时结束水栗停止工作，淋水系统停止淋水，计时器开始下一个周期的计时，重复步骤B、C、D。
[0023]在执行步骤A、B、C、D期间，控制器持续采集豆芽生长箱的温度送显示板显示并判断豆芽生长箱的温度是否达到设定温度，如果没有达到则将启动箱体加热器进行加热直到箱体温度达到豆芽生长箱设定温度值。是否再次启动加热由系统设定的箱体加热温度回差决定。
[0024]为防止箱体温度过高损坏豆芽，该控制装置设立了两级防高温措施。通常豆芽生长箱温度为22° C至24° C，第I级高温保护门限为28° C，当温度达到该门限时，控制器将启动豆芽生长箱内的风机实现降温，如果温度继续升高，当温度达到35° C时将启动高温淋水，利用淋水系统实现豆芽生长箱的降温，同时启动高温报警以停止工作，工作人员可查看豆芽机工作状态，防止持续高温损坏豆芽。
[0025]豆芽生长箱可以有多个，每个生长箱都配有独立的显示器，用于显示箱体温度、淋水间隔、淋水时长。在生长箱未启动工作状态下，还可以启动淋水系统给豆芽生长箱的箱体进行清洗。
[0026]本装置所有温度采集均采用DS18B20，DS18B20是MAX頂-DALLAS出产的一款数字温度传感器，突出的特点是一线接口，即多个DS18B20可以挂在一条总线上通讯，每个DS18B20都有独特的地址码，寻址方便，大大地节简了多点测温的布线工程。此外，可采用数据线供电(寄生供电)，从而实现2根线工作。为减少系统连接线，本系统采用2根线工作方式。DS18B20的编程实现关键是产生正确的控制时序，不正确的时序将导致通信控制失败无法读取米集温度。
[0027]水位采集采用目前太阳能系统常用的电极式检测法，原理是利用水的导电性能。水位测量系统原理中K1-K4模拟为水电阻导电开关，R1、R2、R3、R4为传感器内电阻，R5、R6为传感器调理电阻。当水位达到某个电极时该电极以下开关都认为短路。缺水时，所有开关均不闭合此时传感器电阻为R1、R2、R3、R4四个电阻的串联叠加总阻值为60k ;第I档Kl闭合，传感器阻值为30k ;第2档K1、K2闭合阻值为20k ;第3档K1、K2、K3闭合阻值为1k ;第4档Κ1、Κ2、Κ3、Κ4均闭合阻值为O。采用外接电阻R5、R6与传感器串联组成分压式检测电路。1 口接单片机的AD转换接口。单片机根据采集的电压推断是哪几个开关闭合从而确定是哪个水位，然后将水位信息送显示和水位控制。
[0028]电磁阀、出水水栗及风机属于大功率器件，单片机控制这类器件不合理的设计将导致大功率器件对单片机的干扰。为减少干扰，本装置采用光耦加继电器隔离驱动设计。R2_l是一个5脚的排阻作为4个光耦的限流电阻，光耦采用通用的PC847。由于需要驱动控制220V大功率器件，因此本装置选用功率较大的继电器作为功率开关。由于大功率继电器驱动电流较大，光耦无法直接驱动，为此在光耦和继电器之间设计添加一个集成驱动芯片ULN2004实现驱动放大。另外，在单片机与光耦输入接口设计为了减小单片机功耗，采用低电平有效的灌电流控制方式。
[0029]考虑到豆芽机控制系统湿度较大对液晶屏可靠性不利，本装置采用数码管作为显示元件。由于控制器需要控制多路定时，而且定时要求较严格，而且本装置使用的数码管较多，这种场合容易产生显示跳动、闪烁等不稳定现象，为了减少定时与显示刷新之间的冲突，本装置采用串行控制的集成按键显示驱动芯片控制系统的显示。
[0030]以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。
【主权项】
1.一种淋水周期多段可变的全自动豆芽机控制装置，包括豆芽生长箱和水箱，其特征在于:还包括控制器，设置于豆芽生长箱内部的温度传感器、箱体加热器、风机和淋水系统，设置于水箱内部的水温传感器、水位传感器、水箱加热器，所述温度传感器、箱体加热器、风机、淋水系统、水温传感器、水位传感器、水箱加热器均与控制器连接； 所述控制器预先设定豆芽生长箱内的温度、淋水时间间隔、每次淋水时长、淋水温度、水箱水位，温度传感器检测豆芽生长箱内的温度，在当前检测温度未达到预设值时，由箱体加热器对豆芽生长箱进行加热，在当前检测温度超过预设值时，利用风机或淋水系统对豆芽生长箱进行降温；水温传感器和水位传感器分别检测水箱内的水温和水位，在水温未达到淋水温度要求时，启动水箱加热器对水温进行加热，在水位低于预设的水箱水位时，对水箱进行补水。2.如权利要求1所述淋水周期多段可变的全自动豆芽机控制装置，其特征在于:所述豆芽生长箱外部设置有显示器，所述显示器与控制器连接。3.如权利要求1所述淋水周期多段可变的全自动豆芽机控制装置，其特征在于:所述水箱还包括进水管、出水管、进水电磁阀、出水水栗，进水电磁阀、出水水栗分别与控制器连接，出水水栗还与淋水系统连接，进水电磁阀用于控制进水管进水，出水水栗用于控制出水管出水。4.如权利要求1所述淋水周期多段可变的全自动豆芽机控制装置，其特征在于:所述控制器为IAP15F2K61S2型号单片机。5.如权利要求1所述淋水周期多段可变的全自动豆芽机控制装置，其特征在于:所述温度传感器、水温传感器的型号均为DS18B20。6.一种淋水周期多段可变的全自动豆芽机控制方法，利用如权利要求1所述淋水周期多段可变的全自动豆芽机控制装置实现，其特征在于:包括以下步骤: 步骤I，预先设定豆芽生长箱内每个生长期的温度、水箱内水位高度、淋水时间间隔、每次淋水时长、淋水温度； 步骤2，采集豆芽生长箱内的温度，并判断该温度是否超过预设的温度值，若超过则对豆芽生长箱进行降温，若未达到预设的温度值，则对豆芽生长箱进行加热； 步骤3，采集水箱内的水位和水温，当水位低于预设水位高度时，对水箱进行补水，当水箱内水温低于预设淋水温度时，对水箱进行加热。
【专利摘要】本发明公开了一种淋水周期多段可变的全自动豆芽机控制装置及方法，该控制装置包括豆芽生长箱、水箱、控制器、设置于豆芽生长箱内部的温度传感器、箱体加热器、风机和淋水系统，设置于水箱内部的水温传感器、水位传感器、水箱加热器，所述温度传感器、箱体加热器、风机、淋水系统、水温传感器、水位传感器、水箱加热器均与控制器连接。本发明可以根据芽菜的品种不同，种植地域不同，生长各个时期对水量的需求不同，实现多段不同时间间隔的自动淋水而且根据实际情况每次淋水持续时间独立可调，淋水段数可增减；并可以自动存储每一次设置，从而明显缩短豆芽生产周期，提高豆芽生产质量。
【IPC分类】G05D27/02
【公开号】CN105159364
【申请号】CN201510472014
【发明人】吕富勇, 赵嘉敏, 唐迎川, 李鹏生
【申请人】南京信息工程大学
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年8月4日