一種自動(dòng)灌溉的陽(yáng)臺(tái)蔬菜種植設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種自動(dòng)灌溉的陽(yáng)臺(tái)蔬菜種植設(shè)備，具體的說，是涉及一種綜合自動(dòng)控制技術(shù)和節(jié)水灌溉技術(shù)的蔬菜種植設(shè)備，通過檢測(cè)土壤電阻率的變化來判斷含水量的變化，自動(dòng)控制電動(dòng)機(jī)打開或關(guān)閉水閥，使水通過埋在土中的帶孔小水管滲入土中，實(shí)現(xiàn)節(jié)水灌溉的功能。本發(fā)明可以布置在家庭陽(yáng)臺(tái)，種植可供食用的蔬菜。
[0002]其中包括，
一個(gè)布置在陽(yáng)臺(tái)的側(cè)面開種植孔，容納種植土的管型容器及支架；
一個(gè)采用埋在土中的帶孔小水管的節(jié)水灌溉器；
一個(gè)采用低功耗微處理器的自動(dòng)灌溉控制器。
【背景技術(shù)】
[0003]本發(fā)明涉及到的技術(shù)領(lǐng)域是自動(dòng)控制技術(shù)和節(jié)水灌溉技術(shù)，起到利用空間，節(jié)約資源，方便有效地種植綠色蔬菜的功能。
[0004]本發(fā)明所涉及的管型容器及支架適合布置在空間受限的陽(yáng)臺(tái)，也便于安裝節(jié)水灌溉器和自動(dòng)灌溉控制器，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和節(jié)水灌溉的功能。在陽(yáng)臺(tái)種植蔬菜可以美化生態(tài)環(huán)境，凈化空氣，并能夠提供可供食用的綠色蔬菜。
[0005]本發(fā)明所涉及的節(jié)水灌溉技術(shù)，是使儲(chǔ)水瓶中的水通過由電動(dòng)機(jī)控制打開或關(guān)閉的水閥，沿著埋在的管型容器土中的帶孔小水管供水灌溉。水閥打開，小水管充滿水后，水會(huì)通過小孔慢慢滲入土中，直接給植物的根部均勻灌溉，避免了通過土壤表面滲水灌溉方式所帶來的過量澆水和蒸發(fā)損失的情況。
[0006]本發(fā)明所涉及的自動(dòng)控制技術(shù)是以采用低功耗微處理器的自動(dòng)灌溉控制器為核心，通過檢測(cè)土壤電阻率的變化來判斷土壤含水量的變化。當(dāng)土壤干燥缺水時(shí)，土壤電阻率增大，這時(shí)控制電動(dòng)機(jī)打開水閥供水，供水后土壤的電阻率減小，這時(shí)控制電動(dòng)機(jī)關(guān)閉水閥，停止供水。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的，是解決在陽(yáng)臺(tái)方便地種植蔬菜和節(jié)約用水的問題，達(dá)到節(jié)約資源，改善環(huán)境和生態(tài)種植的效果。
[0008]本發(fā)明解決上述問題的技術(shù)方案是，采用在陽(yáng)臺(tái)布置的可以容納種植土的管型容器及支架，在土中埋一根帶孔小水管，通過由電動(dòng)機(jī)控制的水閥與儲(chǔ)水瓶相連。自動(dòng)灌溉控制器采用低功耗微處理器檢測(cè)土壤電阻率的變化，來判斷土壤含水量的變化，以控制電動(dòng)機(jī)打開或關(guān)閉水閥。當(dāng)土壤干燥缺水時(shí)，土壤電阻率增大，這時(shí)控制電動(dòng)機(jī)打開水閥供水，埋在土中的帶孔小水管充滿水后，水會(huì)通過小孔慢慢滲入土中，直接給植物的根部供水。供水后土壤含水量增大，土壤電阻率減小，這時(shí)控制電動(dòng)機(jī)關(guān)閉水閥，停止供水。
[0009]其中包括，
一個(gè)布置在陽(yáng)臺(tái)的側(cè)面開種植孔，容納種植土的管型容器及支架； 一個(gè)采用埋在土中的帶孔小水管的節(jié)水灌溉器；
一個(gè)采用低功耗微處理器的自動(dòng)灌溉控制器。
[0010]所述的管性容器，是側(cè)面開多個(gè)圓形種植孔的大直徑塑料管，在管型容器內(nèi)填充種植土，兩側(cè)用端蓋封堵。種植孔內(nèi)種植蔬菜，使蔬菜從孔內(nèi)長(zhǎng)出。所述的支架上部為弧形，可以支持并固定管型容器，支架下部是平臺(tái)，可以穩(wěn)固地放在窗臺(tái)等平面上。為了防止管型容器內(nèi)積水，在支架上的管型容器有一定的斜度，在管型容器較低一端的端蓋有一個(gè)開孔用于排水。
[0011]所述的節(jié)水灌溉器，包括埋在土中的帶孔小水管，儲(chǔ)水瓶，以及由電動(dòng)機(jī)控制打開或關(guān)閉的水閥。帶孔小水管埋在管型容器的土中，四周開有小孔，充滿水后，水會(huì)通過小孔慢慢滲入土壤中，直接給植物的根部供水。帶孔小水管埋在土中的一個(gè)端頭是封閉的，另一個(gè)端頭通過水閥與上部的儲(chǔ)水瓶連接。儲(chǔ)水瓶布置在高處，水閥由電動(dòng)機(jī)控制打開和關(guān)閉，水閥打開時(shí)，水在重力作用下流入埋在土中的帶孔小水管，水閥關(guān)閉時(shí)，水停止流入帶孔小水管。
[0012]所述的自動(dòng)灌溉控制器以低功耗微處理器為核心，通過低功耗微處理器的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換端口檢測(cè)土壤的電阻率的變化，來判斷土壤含水量的變化。當(dāng)土壤干燥缺水時(shí)，土壤電阻率逐漸增大，達(dá)到設(shè)定的數(shù)值后，低功耗微處理器通過輸出端口驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，控制水閥打開，給土壤供水。供水后，土壤電阻率逐步減小，達(dá)到設(shè)定的數(shù)值后，低功耗微處理器驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，關(guān)閉水閥，停止供水。低功耗微處理器能夠?qū)崿F(xiàn)土壤電阻率的采樣檢測(cè)和自動(dòng)控制電動(dòng)機(jī)的功能。
[0013]所述的一種自動(dòng)灌溉的陽(yáng)臺(tái)蔬菜種植設(shè)備，其特征在于:
具有至少一個(gè)在陽(yáng)臺(tái)布置，兩端由端蓋封堵，側(cè)面開種植孔的管型容器及支架；
具有至少一個(gè)，利用水從埋在土中的帶孔小水管緩慢滲入土中，實(shí)現(xiàn)節(jié)水灌溉的設(shè)備;
具有至少一個(gè)能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)土壤電阻率變化，來判斷土壤含水量的變化，自動(dòng)控制電動(dòng)機(jī)打開或關(guān)閉水閥的自動(dòng)灌溉控制器。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:使用方便，節(jié)省空間，節(jié)約用水，實(shí)現(xiàn)美化環(huán)境和種植綠色蔬菜的功能。
【附圖說明】
[0015]本發(fā)明涉及一種自動(dòng)灌溉的陽(yáng)臺(tái)蔬菜種植設(shè)備。具體的說，是涉及到一種自動(dòng)灌溉的陽(yáng)臺(tái)蔬菜種植設(shè)備，根據(jù)土壤含水量的變化，自動(dòng)控制電動(dòng)機(jī)打開或關(guān)閉水閥，使水通過埋在土中的帶孔小水管滲入土中，實(shí)現(xiàn)節(jié)水灌溉的功能。本發(fā)明可以布置在家庭陽(yáng)臺(tái)，種植可供食用的蔬菜。
[0016]附圖1是本發(fā)明實(shí)施例的管型容器及支架的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]附圖2是本發(fā)明實(shí)施例的自動(dòng)灌溉控制器和節(jié)水灌溉器的原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖的實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述。本實(shí)施例適用于一種自動(dòng)灌溉的陽(yáng)臺(tái)蔬菜種植設(shè)備，該種植設(shè)備主要包括管型容器及支架，節(jié)水灌溉器，和自動(dòng)灌溉控制器。管型容器中填充種植土，用支架布置在家庭陽(yáng)臺(tái)，種植可供食用的蔬菜。節(jié)水灌溉器和自動(dòng)灌溉控制器通過檢測(cè)管型容器中土壤含水量的變化，自動(dòng)控制電動(dòng)機(jī)打開或關(guān)閉水閥，使儲(chǔ)水瓶中水，通過帶孔小水管滲入土中，實(shí)現(xiàn)節(jié)水灌溉的功能。
[0019]附圖1是本發(fā)明實(shí)施例的管型容器及支架的結(jié)構(gòu)示意圖，并圖中表示出了主要元件。
[0020]附圖1中，管型容器I是側(cè)面開多個(gè)圓形種植孔4的大直徑塑料管，在管型容器I中填充種植土 5，兩側(cè)用端蓋2封堵。種植孔4內(nèi)種植蔬菜，使蔬菜從孔內(nèi)長(zhǎng)出。支架3下部是平臺(tái)，平放在陽(yáng)臺(tái)的窗臺(tái)，支架3上部為弧形，可以支持并固定管型容器I。兩端的支架3不等高，使管型容器I有一定的斜度，在管型容器I較低一端的端蓋2有一個(gè)開孔6用于排水，以防止管型容器I內(nèi)積水。
[0021]附圖2是本發(fā)明實(shí)施例的節(jié)水灌溉器和自動(dòng)灌溉控制器的原理示意圖。
[0022]附圖2中，所述的節(jié)水灌溉器7，包括埋在土中的帶孔小水管13，儲(chǔ)水瓶9，和由電動(dòng)機(jī)11控制打開或關(guān)閉的水閥12。帶孔小水管13在土壤中沿著容納種植土 5的管型容器I埋在土中。帶孔小水管13四周開有小孔，當(dāng)帶孔小水管13充滿水后，水會(huì)通過小孔慢慢滲入種植土 5中，直接給植物的根部供水。帶孔小水管埋在土中的一個(gè)端頭是封閉的，另一個(gè)端頭通過水閥12和上部的儲(chǔ)水瓶9連接。儲(chǔ)水瓶9布置在高處，水閥12由電動(dòng)機(jī)11控制打開和關(guān)閉，水閥11打開時(shí)，水在重力作用下流入埋在土中的帶孔小水管13中，水閥11關(guān)閉時(shí)，水停止流入帶孔小水管13中。
[0023]所述的自動(dòng)灌溉控制器8，以低功耗微處理器10為核心，通過低功耗微處理器10的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換端口檢測(cè)種植土5的土壤電阻率變化來判斷土壤含水量的變化。當(dāng)土壤干燥缺水時(shí)，土壤電阻率逐漸增大，達(dá)到設(shè)定的數(shù)值后，低功耗微處理器10通過輸出端口驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)11轉(zhuǎn)動(dòng)，控制水閥12打開，給種植土 5供水。供水后，土壤電阻率逐步減小，達(dá)到設(shè)定的數(shù)值后，低功耗微處理器10驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)11轉(zhuǎn)動(dòng)，關(guān)閉水閥12，停止供水。
[0024]所述的自動(dòng)灌溉控制器8的土壤電阻率檢測(cè)回路，由在管型容器I的種植土 5中埋入的兩根銅棒15，兩根銅棒間的串聯(lián)電池16和分壓電阻14構(gòu)成。低功耗微處理器10的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換端口并聯(lián)在分壓電阻14的兩端，檢測(cè)分壓電阻14兩端由于土壤電阻率變化而引起的電壓變化。土壤含水量較低時(shí)，土壤電阻率變大，分壓電阻14上檢測(cè)的電壓數(shù)值變低。當(dāng)土壤含水量較高時(shí)，土壤電阻率變小，分壓電阻14上檢測(cè)的電壓數(shù)值變高。分壓電阻14兩端的電壓變化范圍大，便于識(shí)別土壤含水率的變化。
[0025]低功耗微處理器10采用瑞薩公司的芯片R7R)C809，R7F0C809是8位微處理器，主頻20MHz，內(nèi)置RAM容量1KB，內(nèi)置ROM容量8KB，可以存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)，R7F0C809工作電壓范圍廣，在3.3V-6.5V之間，具有模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換功能，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換端口采樣精度高，可以檢測(cè)電壓模擬量的變化，同時(shí)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)。采用帶孔小水管進(jìn)行節(jié)水灌溉，滲水速度慢，土壤電阻率變化也比較緩慢，用低功耗微處理器R7F0C809的模擬量檢測(cè)端口，能夠準(zhǔn)確反映土壤實(shí)際含水量的情況。低功耗微處理器R7F0C809具有最大10mA的電流輸出功能，能夠直接驅(qū)動(dòng)小型電動(dòng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的自動(dòng)控制功能。自動(dòng)灌溉控制器采用電池供電，電池電壓降低時(shí)需要及時(shí)更換電池。
[0026]水閥11和電動(dòng)機(jī)12采用微型電動(dòng)球閥CWX型，額定電壓3-6V，工作電流最大80mA，最小管徑DN8，可以在低功耗微處理器10的控制下完成水閥的打開和關(guān)閉。本實(shí)施例的帶孔小水管采用直徑8_的小管徑塑料管，周圍均勻連續(xù)開小孔，一端用密封膠封閉，另一端連接在微型電動(dòng)球閥的出水端。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種自動(dòng)灌溉的陽(yáng)臺(tái)蔬菜種植設(shè)備，能夠通過檢測(cè)土壤含水量的變化，自動(dòng)控制電動(dòng)機(jī)打開或關(guān)閉水閥，使水通過埋在土中的帶孔小水管滲入土中，實(shí)現(xiàn)節(jié)水灌溉的功能，本發(fā)明可以布置在家庭陽(yáng)臺(tái)，種植可供食用的蔬菜，其特征在于，具有至少一個(gè)在陽(yáng)臺(tái)布置，兩端由端蓋封堵，側(cè)面開種植孔的管型容器及支架。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)灌溉的陽(yáng)臺(tái)蔬菜種植設(shè)備，其特征在于，具有至少一個(gè)，利用水從埋在土中的帶孔小水管緩慢滲入土中，實(shí)現(xiàn)節(jié)水灌溉的設(shè)備。3.根據(jù)權(quán)利要求1至2所述的一種自動(dòng)灌溉的陽(yáng)臺(tái)蔬菜種植設(shè)備，其特征在于，具有至少一個(gè)能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)土壤電阻率變化，來判斷土壤含水量的變化，自動(dòng)控制電動(dòng)機(jī)打開或關(guān)閉水閥的自動(dòng)灌溉控制器。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種自動(dòng)灌溉的陽(yáng)臺(tái)蔬菜種植設(shè)備，具體的說，是涉及一種綜合自動(dòng)控制技術(shù)和節(jié)水灌溉技術(shù)的蔬菜種植設(shè)備，通過檢測(cè)土壤電阻率的變化來判斷含水量的變化，自動(dòng)控制電動(dòng)機(jī)打開或關(guān)閉水閥，使水通過埋在土中的帶孔小水管滲入土中，實(shí)現(xiàn)節(jié)水灌溉的功能。本發(fā)明可以布置在家庭陽(yáng)臺(tái)，種植可供食用的蔬菜。其中包括，一個(gè)布置在陽(yáng)臺(tái)的側(cè)面開種植孔，容納種植土的管型容器及支架；一個(gè)采用埋在土中的帶孔小水管的節(jié)水灌溉器；一個(gè)采用低功耗微處理器的自動(dòng)灌溉控制器。
【IPC分類】A01G9/02, A01G25/06, A01G25/16
【公開號(hào)】CN105145169
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510632916
【發(fā)明人】姚雨辰
【申請(qǐng)人】姚雨辰
【公開日】2015年12月16日
【申請(qǐng)日】2015年9月30日