一种智能植物水培箱的制作方法

本实用新型涉及一种智能植物水培箱。

背景技术：

随着城市规模的扩大和电子科技的发展，孩子们越来越多的时间被pad和手机占据，加上担心污染和社会治安等问题家长们也不敢让孩子走出家门拥抱自然，儿童与自然越发疏远。缺乏自然体验给儿童教育带来很大的损失，首先是孩子们自然常识的匮乏，并且还会导致忧郁症注意力下降等一系列问题。

技术实现要素：

为了克服儿童缺乏良好的科普知识学习环境，本实用新型提供了一种无毒无害、操作简单、摆放灵活的智能植物水培箱。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种智能植物水培箱，包括底座、顶盖、用于盛放营养液的水培箱箱体，所述水培箱箱体安装在底座上，所述顶盖安装在水培箱箱体上，所述水培箱还包括种植槽、用于植物的生长调节光照强度的补光灯、用于调节空气湿度的加热片、用于调整二氧化碳浓度的风扇、用于调整营养液中的氧气浓度的氧气泵、用于实时监测光照强度、空气湿度和二氧化碳浓度的传感器模块、用于营养液循环或换水的水循环系统、网关和用于供电的电源模块，所述种植槽上设有用于放置植物种子的种植槽孔，所述传感器模块与网关连接，网关的微控制器分别与补光灯、加热片、风扇、氧气泵、水循环系统连接，所述补光灯、加热片、风扇、氧气泵、传感器模块、水循环系统、网关均与电源模块连接；所述网关与服务器连接；

所述水培箱箱体、顶盖均为透明材质制成，所述种植槽位于水培箱箱体的底部且架空在营养液的水平面上，所述补光灯安装在灯座上，所述加热片和灯座安装在顶盖上；所述风扇安装在水培箱箱体的侧面上，所述氧气泵放置在培养液中，所述传感器模块、微处理器、网关均安装在顶盖内。

进一步，所述水培箱箱体、顶盖、底座和种植槽均采用ABS经磨具注射而成。

再进一步，所述网关是基于arm linux系统的物联网网关装置，网关的微处理器为基于ARM体系的型号为AM3352的32位RISC工业级Cortex-A8处理器。

再进一步，所述种植槽孔设置有二十四个，二十四个种植槽孔均布在种植槽3上。

再进一步，所述补光灯采用LED灯，所述灯座采用ABS材料经磨具注射而成。

更进一步，所述水培箱的长为50cm，宽为40cm，高为50cm。

本实用新型中的功能模块，均由硬件电路实现。

本实用新型的有益效果主要体现在：整个培养箱的材料无毒无害，占用面积仅为0.15㎡左右，摆放自由灵活方便；通过模拟植物生长的基本环境要素，种植箱为蔬菜等植物生长提供了最合适的生长条件，并可以自动调节箱内的光照和空气，让孩子在家轻松种植蔬菜等植物，学习自然百科。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1的左视图。

图3是图1的俯视图。

图4是种植槽的俯视图。

图5是传感器模块与网关的电路图。

图6是本实用新型的工作原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

参照图1～图6，一种智能植物水培箱，包括底座4、顶盖1、用于盛放营养液的水培箱箱体6，所述水培箱箱体6安装在底座4上，所述顶盖1安装在水培箱箱体6上，所述水培箱还包括种植槽3、用于植物的生长调节光照强度的补光灯、用于调节空气湿度的加热片、用于调整二氧化碳浓度的风扇、用于调整营养液中的氧气浓度的氧气泵、用于实时监测光照强度、空气湿度和二氧化碳浓度的传感器模块、用于营养液循环或换水的水循环系统、网关和用于供电的电源模块，所述种植槽上设有用于放置植物种子的种植槽孔，所述传感器模块与网关连接，网关的微控制器分别与补光灯、加热片、风扇、氧气泵、水循环系统连接，所述补光灯、加热片、风扇、氧气泵、传感器模块、水循环系统、网关均与电源模块连接；所述网关与服务器连接；

所述水培箱箱体6、顶盖1均为透明材质制成，所述种植槽3位于水培箱箱体6的底部且架空在营养液的水平面上，所述补光灯安装在灯座上，所述加热片和灯座安装在顶盖1上；所述风扇安装在水培箱箱体6的侧面上，所述氧气泵放置在培养液中，所述传感器模块、网关均安装在顶盖1内。

进一步，所述水培箱箱体6、顶盖1、底座4和种植槽3均采用ABS经磨具注射而成。

再进一步，所述网关是基于arm linux系统的物联网网关装置，网关的微处理器为基于ARM体系的型号为AM3352的32位RISC工业级Cortex-A8处理器。

再进一步，所述种植槽孔设置有二十四个，二十四个种植槽孔均布在种植槽3上。

再进一步，所述补光灯采用LED灯，所述灯座采用ABS材料经磨具注射而成。

更进一步，所述水培箱的长为50cm，宽为40cm，高为50cm。

本实用新型中的功能模块，均由硬件电路实现。

本实施例中，水培箱箱体6为上下中空的壳体，与顶盖1、底座组成一个完整的箱体；长方形水培箱采用ABS经磨具注射而成，表面平整光滑，无明显粗糙，无毒不易被腐蚀；所述种植槽也采用ABS经磨具注射而成，表面平整，无明显粗糙，中间有孔位，无毒无害。

通过网关内部的微处理器实时分析监测的参数与预设的参数值比较分析，实时控制补光灯或者风扇；所述风扇安装在水培箱箱体6的侧面，左右各一个，通过风扇调整水培箱内部二氧化碳浓度；所述种植槽3架空于营养液的水平面上，植物种子放置于种植槽3中的24个槽孔内，使培养液正好浸湿种子。

如图1所示，1是顶盖，2是补光灯和加热片，3是种植槽，顶盖1和水培箱箱体6均是透明的，可以方便观察到植物的生长状况。顶盖的底部是透明的便于补光灯的灯光透过，为植物的生长调节光照强度。

如图2所示，5是风扇孔；风扇安装在风扇孔内。

如图3所示，顶盖起到保护器件的作用。

如图5所示，是网关与传感器连接电路图。IC1号集成电路芯片PS9C51RC2HFBD采用接入电压用引脚38与VCC连接，14,15引脚分别与X1，X2连接，引脚16为公共接地端；4引脚与RESE连接，12号引脚接WRI，13号引脚接RD，29引脚接地，26引脚接PSEN；27引脚与IC2号的SN74LS373N的11号引脚连接；30～37引脚通过总线与MCM6264P的11～19号引脚相连，同时又与SN74LS373N的3,4,7,8,13,14,17,18好号引脚相连；18～25号引脚通过总线与IC3号的MCM6264P的25,24,21,23,2号引脚相连；SN74LS373N的2,4,5,6,9，12,15,16,19号引脚与MCM6264P的3～10号引脚相连；IC2号的1号和10号引脚接地，20号引脚为接入电压；IC3号的20号引脚和26号引脚接地，27号引脚接WRI，22号引脚接RD；28号为接入电压；14号引脚接地。

如图6所示，是模块间的工作原理图。

传感器模块从环境采集环境各类指数，传输到网关中，网关负责处理数据并将数据发送到服务器，同时也可以根据条件控制环境的某个参数。例如，传感器采集到水培箱中的光照强度数据，传输到网关中，若光照强度太低，则网关内的处理器控制补光灯的强度，增加光照强度。

本实用新型提出的一种智能植物水培箱，让孩子在家就能亲近自然，学习科普知识。而对于中小学生，本实用新型也可作为一个课堂的科普实验室，帮助学生学习科普知识。另外采用无土水培技术，同时也避免了传统土培存在的土壤污染、异味、重金属残留等问题。

总之，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。