一种智能大棚喷灌实验模块及实验装置的制作方法

本实用新型属于大棚喷灌领域，尤其涉及一种智能大棚喷灌实验模块及实验装置。

背景技术：

本部分的陈述仅仅是提供了与本实用新型相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

目前的实验模块均采用单层电路板卡，发明人发现，这样使得单层电路板卡上设置较多的电子元件，而且电子元件之间的连接线较多，使得电路板卡制作过程复杂；另外，当智能大棚喷灌实验模块发生损坏或故障时，需要更换整个电路板卡，浪费了大量电子资源。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型的第一个方面提供一种智能大棚喷灌实验模块，其提高了智能大棚喷灌实验模块的制作效率及电子资源利用率。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种智能大棚喷灌实验模块，包括：

双层电路板卡，所述双层电路板卡由上层电路板卡和下层电路板卡构成；

所述下层电路板卡上设置有控制器、变频器和电源模块，所述控制器通过变频器与外置的蠕动泵相连；

所述上层电路板卡上设置有按键阵列和温湿度传感器，所述按键阵列和温湿度传感器均与控制器相连，所述按键阵列用于控制变频器的频率以改变蠕动泵的转速；所述温湿度传感器用于检测当前大棚环境内的温湿度信息并传送至控制器。

作为一种实施方式，所述控制器还与土壤湿度接口电路相连，所述土壤湿度接口电路用于接收土壤湿度传感器传送来的土壤湿度信息并传送至控制器。

作为一种实施方式，所述土壤湿度接口电路包括依次串联连接的放大电路和a/d转换电路。

作为一种实施方式，所述电源模块还与故障检测模块相连，所述故障检测模块设置在下层电路板卡上，用于检测电源故障信息并传送至控制器。

作为一种实施方式，所述故障检测模块包括电压检测电路和电流检测电路，电压检测电路和电流检测电路用于分别检测电源模块输出端的电压信号和电流信号并传送至控制器。

作为一种实施方式，所述控制器还与预警器相连，所述预警器设置在上层电路板卡上。

作为一种实施方式，所述预警器为指示灯或扬声器。

为了解决上述问题，本实用新型的第二个方面提供一种智能大棚喷灌实验装置，其提高了智能大棚喷灌实验模块的制作效率及电子资源利用率。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种智能大棚喷灌实验装置，包括水箱、出水管以及如上述所述的智能大棚喷灌实验模块；

所述蠕动泵设置在水箱内；

所述出水管与水箱相连通。

作为一种实施方式，所述蠕动泵还与开关设备相连。

作为一种实施方式，所述水箱内设置有水位传感器，所述水位传感器与智能大棚喷灌实验模块中的控制器相连。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的智能大棚喷灌实验模块包括双层电路板卡，双层电路板卡由上层电路板卡和下层电路板卡构成，其提高了智能大棚喷灌实验模块的制作效率，而且当其中一部分电子模块损坏时，可替换损坏的电路板卡，另一个电路板卡可继续利用，提高了电子资源利用率。

本实用新型的智能大棚喷灌实验模块的电源模块还与故障检测模块相连，通过故障检测模块来确保整个智能大棚喷灌实验模块的电源稳定运行，提高了智能大棚喷灌实验模块的稳定性。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1是本实用新型实施例的智能大棚喷灌实验模块结构示意图。

其中，1上层电路板卡，2下层电路板卡，3控制器，4变频器，5电源模块，6温湿度传感器，7按键阵列。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在本实用新型中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本实用新型各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本实用新型中任一部件或元件，不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本实用新型中的具体含义，不能理解为对本实用新型的限制。

实施例一

如图1所示，本实施例的智能大棚喷灌实验模块，包括：

双层电路板卡，所述双层电路板卡由上层电路板卡1和下层电路板卡2构成；

所述下层电路板卡2上设置有控制器3、变频器4和电源模块5，所述控制器3通过变频器4与外置的蠕动泵相连；

所述上层电路板卡1上设置有按键阵列7和温湿度传感器6，所述按键阵列7和温湿度传感器6均与控制器相连，所述按键阵列7用于控制变频器的频率以改变蠕动泵的转速；所述温湿度传感器6用于检测当前大棚环境内的温湿度信息并传送至控制器3。

在本实施例中，控制器采用s7-200型号的plc来实现。

可以理解的是，在其他实施例中，控制器也可采用其他可编程逻辑器件，比如fpga或是cpld等实现，其型号可根据实际情况来具体选择。

具体地，变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、逆变(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。变频器靠内部igbt的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的，另外，变频器还有很多的保护功能，如过流、过压、过载保护等等。变频器的型号可根据实际情况来具体选择。

蠕动泵的转动速度与抽取水流量快慢相关，而且蠕动泵的结构为现有结构，其型号可根据实际情况来具体选择。

温湿度传感器可采用集成于一体的温度传感器和湿度传感器来实现，该集成的传感器设备为现有的结构，可根据实际情况来具体选择。

按键阵列包括若干个按键构成，每个按键代表一个蠕动泵的转动速度档位。

在本实施例中，所述电源模块还与故障检测模块相连，所述故障检测模块设置在下层电路板卡上，用于检测电源故障信息并传送至控制器。

在具体实施中，所述故障检测模块包括电压检测电路和电流检测电路，电压检测电路和电流检测电路用于分别检测电源模块输出端的电压信号和电流信号并传送至控制器。

其中，电压检测电路可采用分压电阻或是电压互感器来实现。

电流检测电路可采用电流互感器来实现。

在具体实施中，所述控制器还与预警器相连，所述预警器设置在上层电路板卡上。

具体地，所述预警器为指示灯或扬声器。

在本实施例中，所述控制器还与土壤湿度接口电路相连，所述土壤湿度接口电路用于接收土壤湿度传感器传送来的土壤湿度信息并传送至控制器。

在具体实施中，所述土壤湿度接口电路包括依次串联连接的放大电路和a/d转换电路。

其中，放大电路可采用放大芯片来实现。

a/d转换电路可采用a/d芯片来实现，其具体型号可根据控制器的型号相匹配。

实施例二

本实施例提供了一种智能大棚喷灌实验装置，包括水箱、出水管以及如上述所述的智能大棚喷灌实验模块；

所述蠕动泵设置在水箱内；

所述出水管与水箱相连通。

其中，水箱可为圆柱形或是长方体等形状。

在本实施例中，所述蠕动泵还与开关设备相连。

其中，开关设备用于控制蠕动泵的启动。

在本实施例中，所述水箱内设置有水位传感器，所述水位传感器与智能大棚喷灌实验模块中的控制器相连。

其中，水位传感器用来测量水箱内的水位高度信息并传送至控制器。

水位传感器的结构为现有结构，可根据实际情况来具体选择其型号。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。