可堆叠且大小可调的新型水耕机的制作方法

1.本技术实施例涉及智能家居技术领域，尤其涉及一种可堆叠且大小可调的新型水耕机。


背景技术：

2.为了满足人们对室内种植的需求，出现了各种用于室内种植的种植机。
3.现有的种植机，一般采用伸缩棍设计来改变种植范围的高度，来应对不同植物品种的需要。但用伸缩棍的设计，不能将种植机重叠，即在同一平面空间上，只能设置一台种植机，设置方式不灵活，过于单一。另外，有些水耕机的种植盆跟主机连在一起，修剪植物及清洁种植盆等操作比较麻烦。有些水耕机的种植盆可跟主机分离，但要外接电线，不但给用户带来操作的繁琐，而且可能在完成修剪或清洁后，忘记重新接驳电线，而导致植物枯死，种植成功率不高，种植机不够智能。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供一种可堆叠且大小可调的新型水耕机，可解决种植盆和主机需要外接电线影响操作和种植，以及可实现多个水耕机扩展堆叠，解决设置方式不灵活、过于单一的问题。
5.本技术实施例一方面提供了一种可堆叠且大小可调的新型水耕机，包括：
6.机体、种植盆、水泵以及主控模块；
7.所述机体的顶部为平顶，所述机体的底部为平底；
8.所述机体包括顶部、底部和第一组替换式侧板，所述第一组替换式侧板包括左右两块替换式侧板，所述两块替换式侧板与所述顶部和所述底部刚性物理连接，用于支撑所述顶部的重量以及摞接在所述顶部的其他水耕机的重量；
9.所述水泵设置于所述种植盆内，所述主控模块设置在所述机体上，当所述种植盆放置在所述机体上，所述水泵与所述主控模块接通，所述主控模块用于控制所述水泵进行工作。
10.从上述本技术各实施例可知，该水耕机机体的顶部为平顶，底部为平底，易于堆叠和组合，通过选用合适的材料可以起到良好的负重作用，实现多个水耕机的不同造型，提升美观性。其左右替换式侧板分为多种高度，可以根据不同种植物的高度而选用不同高度的替换式侧板，适用范围广，受限制少，可以种植更多种类的植物或适用同一种植物的不同生长阶段。简单的可拆卸结构容易分离、安装。当种植盆放置在机体上，连通种植盆内的水泵与机体上的主控模块，该主控模块通过检测该水泵的工作参数来控制水泵进行工作，进行水耕种植，提高种植的智能性和种植成功率。
附图说明
11.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
12.图1为本技术一实施例提供的可堆叠且大小可调的新型水耕机的立体结构示意图；
13.图2为本技术一实施例提供的可堆叠且大小可调的新型水耕机的背面结构示意图；
14.图3为本技术一实施例提供的可堆叠且大小可调的新型水耕机的正面结构示意图；
15.图4为本技术一实施例提供的可堆叠且大小可调的新型水耕机的水泵控制部分的模块框图；
16.图5为本技术一实施例提供的可堆叠且大小可调的新型水耕机的组装和替换式侧板结构示意图；
17.图6a为本技术一实施例提供的可堆叠且大小可调的新型水耕机的左侧视图；
18.图6b为本技术一实施例提供的可堆叠且大小可调的新型水耕机的右侧视图；
19.图7a为多个本技术一实施例提供的可堆叠且大小可调的新型水耕机的堆叠组合的一个示意图；
20.图7b为多个本技术一实施例提供的可堆叠且大小可调的新型水耕机的堆叠组合的另一个示意图；
21.图7c为多个本技术一实施例提供的可堆叠且大小可调的新型水耕机的堆叠组合的再一个示意图；
22.图8为本技术一实施例提供的可堆叠且大小可调的新型水耕机的种植盆的结构分解示意图；
23.图9为本技术另一实施例提供的可堆叠且大小可调的新型水耕机的立体结构示意图；
24.图10为图9所示的可堆叠且大小可调的新型水耕机的正面示意图；
25.图11为图9所示的可堆叠且大小可调的新型水耕机的背面示意图；
26.图12为本技术实施例中的可堆叠且大小可调的新型水耕机的植物生长灯的控制框图；
27.图13为本技术实施例中的可堆叠且大小可调的新型水耕机的植物生长灯的led灯珠分布示意图；
28.图14为本技术实施例中的可堆叠且大小可调的新型水耕机的无线水耕种植传感器与种植盆的连接关系示意图；
29.图15a为本技术实施例中的可堆叠且大小可调的新型水耕机的无线水耕种植传感器的一个结构示意图；
30.图15b为本技术实施例中的可堆叠且大小可调的新型水耕机的无线水耕种植传感器的另一个结构示意图；
31.图15c为本技术实施例中的可堆叠且大小可调的新型水耕机的无线水耕种植传感器的又一个结构示意图；
32.图16为本技术实施例中的可堆叠且大小可调的新型水耕机的无线水耕种植传感器处理电导率信号的框图；
33.图17为本技术实施例中的可堆叠且大小可调的新型水耕机的无线水耕种植传感器的硬件连接结构示意图；
34.图18为通过设置有种植管理客户端的移动终端控制本技术实施例中的可堆叠且大小可调的新型水耕机的框图；
35.图19为本技术实施例中的水耕机系统的结构示意图。
具体实施方式
36.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
37.本技术实施例提供了一种可堆叠且大小可调的新型水耕机，包括机体、种植盆、水泵以及主控模块，该机体的顶部为平顶，该机体的底部为平底，该机体包括顶部、底部和第一组替换式侧板，该第一组替换式侧板包括左右两块替换式侧板，该两块替换式侧板与该顶部和该底部刚性物理连接，用于支撑该顶部的重量以及摞接在该顶部的其他可堆叠且大小可调的新型水耕机的重量。该水泵设置于该种植盆内，该主控模块设置在该机体上，当该种植盆放置在该机体上，该水泵与该主控模块接通，该主控模块用于控制该水泵进行工作。
38.本技术实施例中，该水耕机机体的顶部为平顶，底部为平底，易于堆叠和组合，通过选用合适的材料可以起到良好的负重作用，实现多个水耕机的不同造型，提升美观性。其左右替换式侧板分为多种高度，可以根据不同种植物的高度而选用不同高度的替换式侧板，适用范围广，受限制少，可以种植更多种类的植物或适用同一种植物的不同生长阶段。简单的可拆卸结构容易分离、安装。当种植盆放置在机体上，连通种植盆内的水泵与机体上的主控模块，该主控模块通过检测该水泵的工作参数来控制水泵进行工作，进行水耕种植，提高种植的智能性和种植成功率。
39.具体地，该可堆叠且大小可调的新型水耕机的机体与种植盆可分离、拆开，方便种植盆中的种植物的修剪、收成，以及对种植盆、机体等部件的清洗，参见图1-图4，本技术实施例提供的可堆叠且大小可调的新型水耕机100至少包括：
40.机体10、接触式连接器20、种植盆30、水泵40以及主控模块50；
41.其中，机体10的顶部为平顶，底部为平底，顶部和底部的横截面形状可以是长方形，也可以是正方形。机体10的这种外形结构适合堆叠在一起，容易实现多个该水耕机的不同堆叠造型。
42.接触式连接器20包括可分离的第一部分21和第二部分22，接触式连接器20的第一部分21设置在机体10上，接触式连接器20的第二部分22设置在种植盆30上，具体地，第一部分21和第二部分22可以通过接触或者插接的方式接触式地电性连接在一起。
43.水泵40设置于种植盆30内，主控模块50设置在机体10上，具体设置在机体10的底部；
44.水泵40具体为加氧水泵，使种植盆的水循环，为种植物提供氧气。
45.当种植盆30放置在机体10上，接触式连接器20的第一部分21与第二部分22接触电性连接，接通水泵40与主控模块50，主控模块50用于控制水泵40进行工作。
46.具体地，图4中，主控模块50通过水泵电流检测电路51与水泵40电性连接，通过水泵驱动电路52与水泵电源60电性连接，水泵电流检测电路51、水泵驱动电路52与水泵电源60均设置在机体10的底部。
47.当水泵40与主控模块50接通后，主控模块50通过水泵驱动电路52驱动水泵电源60为供电，自动实现对种植物的供氧，操作方便，不会忘记接驳而造成水泵40不工作，进而造成种植物枯死。
48.主控模块50通过水泵电流检测电路51检测水泵40的工作参数并根据该工作参数控制水泵40进行工作。具体地，水泵40的工作参数可包括水泵40的电流，根据该电流确定水泵40的运行状态，运行状态可包括空载、过载、进气等，实现了对水泵40正常运行的监控，有效防止了空载、过载以及进气等对水泵40造成损害。并且，当确定水泵40空载时，可进一步确定种植盆40中的水位过低。主控模块50可配置有无线通信模块，例如蓝牙模块，可向用户的种植管理客户端通过蓝牙等无线通信方式，发送提示信息，通过该种植管理客户端的界面显示该提示信息，提醒用户为种植物加水。
49.本技术实施例中，该可堆叠且大小可调的新型水耕机的机体和种植盆分别与可分离的接触式连接器的第一部分和第二部分电性连接，当种植盆放置在机体上，接触式连接器的第一部分与第二部分接触式电性连接，从而连通种植盆内的水泵与机体上的主控模块，该主控模块通过检测该水泵的工作参数来控制水泵进行工作，进行水耕种植，提高种植的智能性和种植成功率，可实现在修剪、收成、清洗等操作时，将机体和种植盆分离开，实现真正的无线分离，提高操作的便捷性，并且该水耕机机体的顶部为平顶，底部为平底，易于堆叠和组合，实现多个水耕机的不同造型，提升美观性。
50.进一步地，参见图5，机体10包括顶部11、底部12和第一组替换式侧板，该第一组替换式侧板包括左右两块替换式侧板：左替换式侧板13和右替换式侧板14。
51.左替换式侧板13和右替换式侧板14这两块替换式侧板，与顶部11和底部12刚性连接，具体为物理连接，用于支撑顶部11的重量以及摞接在顶部11的其他可堆叠且大小可调的新型水耕机的重量。刚性连接是指连接处具有一定刚性，具有承重功能。顶部11、底部12、左替换式侧板13和右替换式侧板14共同构成的机体10具有刚性，可以承重机体10之上摞接的至少一个其他的可堆叠且大小可调的新型水耕机。刚性结构承受的重量大小与顶部11、底部12、左替换式侧板13和右替换式侧板14的材料有关。
52.进一步地，左替换式侧板13和右替换式侧板14的颜色和材料不同，其中，材料可以是塑料、木质或金属等，更换左替换式侧板13和右替换式侧板14可以改变机10体的颜色、材料，使得可堆叠且大小可调的新型水耕机具有多种规格的支撑力和外观，提高实用性的同时可提高美观性。
53.机体10具有开放式结构，即，顶部11、底部12和第一组替换式侧板构成的机体10的前面和后面没有封闭、阻挡，方便对种植物进行观赏及室内装饰。
54.进一步地，机体10的左右两块替换式侧板上具有穿孔131和141，可为种植的植物提供更多的生长空间，允许植物的茎叶从穿孔伸出侧板之外，也使得机体10的左右两个侧
面具有开放式结构，起到观察窗的作用，可以从侧面也能观察到植物的生长状况，方便观赏和装饰，也可以用来手提，方便用户搬动该可堆叠且大小可调的新型水耕机。
55.参见图6a和图6b，分别为该水耕机的左侧视图和右侧视图。
56.进一步地，图5中，左替换式侧板13和右替换式侧板14这两块替换式侧板，各具有第一插接结构，机体10的顶部11和底部12各具有与该两块替换式侧板的插接结构相匹配的第二插接结构。使得该两块替换式侧板通过插接方式可方便的与顶部11和底部12实现物理连接和分离，完成与其他高度规格的替换式侧板完成替换。组装简易，不用工具辅助，用户操作便捷。
57.该可堆叠且大小可调的新型水耕机还包括第二组替换式侧板，该第二组替换式侧板包括左替换式侧板15和右替换式侧板16，该第二组替换式侧板的高度与该第一组替换式侧板的高度不同，图5中所示的该第二组替换式侧板的高度大于该第一组替换式侧板的高度，也可以是该第二组替换式侧板的高度小于该第一组替换式侧板的高度。左右替换式侧板分为多种高度，可以根据不同种植物的高度而选用不同高度的替换式侧板，适用范围广，受限制少，可以种植更多种类的植物。替换式侧板的高度即为该水耕机机体的高度，也即该水耕机的高度。
58.进一步地，该第一组替换式侧板和该第二组替换式侧板均具有穿孔，进一步提高该可堆叠且大小可调的新型水耕机的开放性，方便对种植物进行观赏。
59.进一步地，机体10的顶部11和底部12也可以具有不同的长度，长度是指机体10垂直于顶部11或底部12与两块替换式侧板结合线的方向的边的长度。
60.进一步地，机体10的深度小于预设的深度值，该预设的深度值大约160毫米，深度是指机体10平行于顶部11或底部12与两块替换式侧板结合线的方向的厚度。机体10这种薄体设计更适合在小空间中使用，即使堆叠组合在一起，占用空间也比更厚的机体小，适用场景更强。
61.参见图7a、7b和7c，分别为不同长度和高度的可堆叠且大小可调的新型水耕机堆叠、组合在一起的效果示意图。
62.进一步地，图5中，种植盆30还包括种植盆盖31。种植盆盖31可拆卸地覆盖在种植盆30的上表面，便于用户打开种植盆盖31查看、清理种植盆内的环境。具体可参见图8，图8为种植盆30的结构示意图。
63.参见图9、10和11，图9为在另一个实施例中可堆叠且大小可调的新型水耕机的立体结构示意图，该可堆叠且大小可调的新型水耕机还可以包括：植物生长灯70、显示屏32和按键33，显示屏32用于显示各种种植信息，具有提示功能，种植信息包括种植物名称、种植盆水量、温度、湿度、营养度等信息，按键33用于切换各种种植信息的显示。图10和图11分别为图9对应的正视图和后视图。
64.其中，植物生长灯70设置在机体10的顶部内侧，植物生长灯70包括多种不同颜色的光度可调的照射灯，具体可包括红色灯、蓝色灯、白色灯、紫外灯、红外灯或远红外灯中的一种或几种。
65.进一步地，以该照射灯具体为led(发光二极管，light-emitting diode)为例，优选包括红光、蓝光和白光三种颜色的led。优选地，红光led的波长为660nm(纳米)，蓝光led的波长为450nm，白光led的色温为6500k(开尔文)。
66.植物生长灯70与主控模块50电性连接，在主控模块50控制下，植物生长灯70采用不同光强度对种植物进行照射。具体地，如图12所示，红、蓝、白三组led通过led驱动电路、led控制电路电性连接到主控模块50。主控模块50可根据内置的种植程序和获取的光照数据，自动确定各组led的光强度。主控模块50中内置多种种植程序，由于同一种植物不同的生长阶段、不同植物等都可能会需要不同的光强度和光谱，因此植物生长灯70可根据不同种植程序在不同时期提供不同的光强度和光谱。
67.优选地，植物生长灯70中的红灯和蓝灯比例为3:1，在最大输出时能提供3:1的红蓝光比例，有利于一般绿叶植物生长。
68.进一步地，通过改变红光和蓝光的输出比例大小，可以调节红光和蓝光的比例从1:1至9:1，最大输出会因应红蓝比例有所不同。不同植物在不同阶段需要不同红蓝光比例，可以通过在用户的种植管理客户端上设置红灯和蓝灯的发光比例，并将设置的发光比例通过蓝牙等无线传输方式发送给该可堆叠且大小可调的新型水耕机的主控模块50上，从而由主控模块50控制植物生长灯70的红光和蓝光按照该发光比例进行光的照射。红光促进茎伸长，促进碳水化合物合成，蓝光抑制茎伸长，促进叶绿素合成。
69.植物生长灯70的红灯和蓝灯的发光比例和发光强度可调，可解决普通的不可调的灯板的如下问题：在植物成长初期，因灯板太遥远而导致灯照不足，以及在植物生长到一定高度时，因灯板太接近的而导致灯照量过高，亦不能根据植物的需要而提供适当的光谱和光亮度，从而造成植物的生长因光照问题不能达到最理想的效果。另一方面，该可堆叠且大小可调的新型水耕机包括替换式侧板，不同组的替换式侧板的高度不同，通过使用不同的替换式侧板可以改变顶部的植物生长灯与植物的距离发生改变，那么植物生长灯的照射高度也变了，起到了植物生长灯的亮度可控的作用，适用于不同的植物，由于不同的植物有不同的种植程序，因此需要对植物生长灯的亮度进行不同的调节。
70.同时，植物生长灯70的白灯数量较小，小于红灯和蓝灯的数量，可在关掉红灯和蓝灯的情况下提供白光照明，方便用户检测植物生长状况和拍照。
71.为提高散热效率，植物生长灯70的各led的两个相邻灯珠之间设置预设距离的间隔，而且线路板使用铝基板以进一步提升散热效率。
72.为确保有足够的光源平均分散在种植盆30上，首先根据种植盆30的大小，种植盆30和植物生长灯70在高度上的距离、平均光照强度要求以及led灯光的堆叠效应，通过预设的算法计算排列出led灯珠的位置排列。具体地，参见图13，植物生长灯70的预设的中心区域设置有第一数量的led灯珠71，预设的外围区域和预设的边角区域设置有第二数量的led灯珠71，其中，该第一数量小于该第二数量，该中心区域同时也会有外围区域的灯珠的光照射到，因此将第一数量设计为小于第二数量的方式可有效平均光照，最少化led灯珠71的用量，最小化植物生长灯70的线路板大小，提高能源效益。并且，这样的位置排列有助保持正常的植物生长形态，而网状均匀排列的灯珠，则光源不平均，植物会长出参差不齐、非自然的形态。
73.进一步地，参见图14，该可堆叠且大小可调的新型水耕机还包括无线水耕种植传感器80，无线水耕种植传感器80设置在种植盆30上，用于感应种植盆30中植物生长环境参数和水质参数，可感应温度、湿度、光度、水量、营养成分、酸碱度和含氧量等。种植盆30的种植盆盖31上设置有多个种植位34，无线水耕种植传感器80的底部与种植位34的形状匹配，
无线水耕种植传感器80可插接在种植位34上，底部可伸入种植盆30中的种植物的水中，检测水温、水量、营养成分、酸碱度和含氧量等水质参数。无线水耕种植传感器80包括电池，该电池可以是可多次充电的可充电电池，也可以是不可充电的普通电池。
74.具体地，参见图15a、15b和15c，无线水耕种植传感器80的底部设置有探头，该探头可以包括至少一个探针来检测水质参数，图15b中以第一探针81和第二探针82为例进行示出，该两个探针用于检测种植盆30中的水质参数，该水质参数包括水中的水温、水量、营养成分、水量酸碱度和含氧量等参数。需要说明的是，具体实施时还可以根据实际需要来增加探针的数量。
75.进一步地，无线水耕种植传感器80的上半部设置有环境参数传感器窗口83和环境参数传感器(在环境参数传感器窗口83内部，图中未标示)，环境参数传感器用于测量植物生长环境参数，该植物生长环境参数包括光照强度、光照颜色和温度等，该环境参数传感器对应可包括温度传感器、湿度传感器、光照强度传感器和光照颜色传感器等。
76.进一步地，无线水耕种植传感器80上设置有传感器指示灯84，传感器指示灯84用于根据该植物生长环境参数为用户提供不同指示，具体是通过不同的颜色和闪烁频率提供温度、湿度、光度、水量、营养成分、酸碱度和含氧量等距离预设的正常值过高、过低或在正常范围内的指示。例如水量过低，营养不足时，传感器指示灯84可通过预设的灯光和闪烁方式提醒用户。
77.进一步地，无线水耕种植传感器80中还设置有温度传感器和湿度传感器，可检测种植环境的温度和湿度。
78.无线水耕种植传感器80具有独立的主控模块，该独立的主控模块可获取并保存温度、湿度、光度、水量、营养成分、酸碱度和含氧量等数据。
79.进一步地，无线水耕种植传感器80的主控模块中还设置有无线通信模块，例如蓝牙模块或者wifi模块，无线水耕种植传感器80可通过蓝牙模块或wifi模块等无线通信模块，与用户的种植管理客户端进行无线通信，获取用户通过该种植管理客户端设定的种植程序中的管理参数，并向该种植管理客户端发送该植物生长环境参数的数据以及发出关于温度、湿度、光度、水温、水量、营养成分、酸碱度和含氧量的提醒消息。使得该可堆叠且大小可调的新型水耕机的种植更为智能化。
80.参见图16，主控模块50控制第一探针81和第二探针82释出交流信号到种植盆30的水中，再接收该交流信号，然后将该交流信号进行放大等信号处理、a/d转换，从而得到该水质参数，例如，当需要测种植盆30中水的电导率时，可以将测得的电导率再加上温度补偿算法计算出最终电导率。主控模块50保存最终水质参数，并可将该最终水质参数据发送给该种植管理客户端。
81.参见图17，图17为无线水耕种植传感器80的硬件连接结构示意图，除去上述各部件，无线水耕种植传感器80还可以包括：按钮、实时时钟和闪存。其中按钮用于控制无线水耕种植传感器80的启动和关闭，以及控制蓝牙等无线连接方式的开启和关闭；实时时钟用于采集时间参数；闪存用于保存无线水耕种植传感器80采集的各种数据。无线水耕种植传感器80的各部件均与无线水耕种植传感器80的主控模块连接。
82.在上述的种植程序设置有与种植物对应的种植参数，也即上述的管理参数。
83.主控模块50可根据无线水耕种植传感器获取的种植参数的数据，按照种植程序中
对应的管理参数，调控植物生长灯的光强度和光颜色，以及发出用户提示，智能化地提高种植成功率。
84.用户可在种植管理客户端中下载新增的种植程序，并将新增的种植程序通过蓝牙或wifi等无线通信方式下载到主控模块50中，可扩展该可堆叠且大小可调的新型水耕机的种植品种。
85.综上所述，该可堆叠且大小可调的新型水耕机具有可调光强度和光颜色的植物生长灯，照明更加智能化。该可堆叠且大小可调的新型水耕机还具有无线水耕种植传感器，可以检测温度、湿度、光度、水温、水量、营养成分、酸碱度和含氧量等，并根据检测结果进行提示，进一步提高种植的智能化。
86.参见图18，图18为通过设置有种植管理客户端的移动终端(例如手机、平板电脑等)控制可堆叠且大小可调的新型水耕机的应用框图。移动终端与云端服务器通过互联网连接并通信，与该可堆叠且大小可调的新型水耕机中的主控模块和该无线水耕种植传感器的主控模块，通过蓝牙等无线通信方式连接并通信，可堆叠且大小可调的新型水耕机中的主控模块和该无线水耕种植传感器的主控模块之间通过蓝牙等无线通信方式连接并通信。
87.参见图19，本技术实施例还提供了一种水耕机系统，该水耕机系统包括：
88.一个电源90和与电源90串联的多台如上各实施例所述的可堆叠且大小可调的新型水耕机100；
89.每台可堆叠且大小可调的新型水耕机100中设置有主控模块和无线通信模块，该无线通信模块具体可以是蓝牙模块，也可以是wifi模块；
90.该主控模块通过该无线通信模块获取控制信号，该控制信号可以是用户通过种植管理客户端发出的，并按照该控制信号控制多台可堆叠且大小可调的新型水耕机100与电源90的连通或断开，使得在同一时刻有一台可堆叠且大小可调的新型水耕机100与电源90连通，在本实施例中，多台可堆叠且大小可调的新型水耕机可以通过串联共享同一电源，再利用蓝牙等无线通信方式控制各可堆叠且大小可调的新型水耕机错开工作时间，从而减低对电源的要求，降低电源成本。
91.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
92.以上为对本实用新型所提供的可堆叠且大小可调的新型水耕机的描述，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。