專利名稱：利用wifi通信模塊具備無線通信功能的植物栽培裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種植物生長栽培裝置，尤其是一種具有無線通信功能的植物栽
培裝置。
背景技術(shù)：
目前智能種植技術(shù)已日趨成熟，對于大規(guī)模的種植普遍采用系統(tǒng)化的管理方式，其成本是家庭及小型種植望塵莫及的。對于傳統(tǒng)的家庭陽臺種植，以往的專利都沒有做到考慮周全，有的只是做了簡單的缺水檢測，而有的則沒有考慮成本，只顧一味的做土壤環(huán)境檢測，實際上不同的植物對土壤環(huán)境的要求是不一樣的，因此，都不能得到很好的推廣。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型提供一種利用WIFI通信模塊具備無線通信功能的植物栽培裝置，其通過對土培植物主要生長環(huán)境參數(shù)的監(jiān)測，可本機顯示生長環(huán)境報警信息，也可通過WIFI通信模塊發(fā)送生長環(huán)境報警信息提示種植者采取相應(yīng)的處理方法和反向?qū)崿F(xiàn)部分環(huán)境控制功能。本實用新型采用的技術(shù)方案是所述利用WIFI通信模塊具備無線通信功能的植物栽培裝置，包括栽培花盆，所述栽培花盆包括控制及顯示區(qū)域、培植區(qū)域、蓄水區(qū)域；所述控制及顯示區(qū)域位于栽培花盆前面上部，所述蓄水區(qū)域位于培植區(qū)域下方，培植區(qū)域底部設(shè)置滲水漏斗，連通至蓄水區(qū)域；所述栽培花盆的上沿設(shè)有光照傳感器，光照傳感器通過設(shè)于栽培花盆側(cè)壁內(nèi)的第一導(dǎo)線連接到控制及顯示區(qū)域。所述控制及顯示區(qū)域包括WIFI通信模塊、控制單元和顯示單元。所述控制單元包括具有運算和存儲能力的控制器；所述顯示單元用于顯示系統(tǒng)參數(shù)和監(jiān)測數(shù)據(jù)，可以采用發(fā)光LED顯示。所述控制單元的輸入端連接pH值傳感器、光照傳感器、溫、濕度傳感器、水位開關(guān)，所述控制單元的輸出端連接排水閥和顯示單元，所述控制單元連接WIFI通信模塊；所述WIFI通信模塊提供了本栽培裝置的基于WIFI方式的無線通信功能，支持WEP/WAP-PSK/WAP2-PSK/WAPI加密方式和算法，支持ffiEE802. llb/g/n協(xié)議；所述WIFI通信模塊能將報警信息通過WIFI通信方式無線發(fā)送到WIFI終端，WIFI終端也能夠發(fā)送控制信號給WIFI通信模塊，控制信號再傳入控制單元，以控制排水閥的開啟與關(guān)閉；所述WIFI通信模塊其最大傳輸速率為460800kbps，傳輸距離300米。所述培植區(qū)域內(nèi)設(shè)置溫、濕度傳感器和pH值傳感器，溫、濕度傳感器和pH值傳感器通過密封在防水套管內(nèi)的第二導(dǎo)線連接到控制及顯示區(qū)域中控制單元；所述蓄水區(qū)域底部設(shè)置常閉的排水閥，所述排水閥通過控制線連接到控制及顯示區(qū)域中控制單元，在接收到開啟信號時才打開；蓄水區(qū)域內(nèi)設(shè)有水位開關(guān)和浮子，浮子上帶有磁體，當(dāng)磁體靠近水位開關(guān)時，水位開關(guān)產(chǎn)生水位信號發(fā)送至控制及顯示區(qū)域中控制單
J Li ο[0009]所述pH值傳感器向控制單元內(nèi)輸入對應(yīng)植物生長土壤的pH值，所述光照傳感器將檢測的光照強度輸入控制單元內(nèi)，所述溫、濕度傳感器向控制單元內(nèi)輸入對應(yīng)植物生長土壤的溫度值及濕度值；控制單元通過顯示單元顯示報警信息。所述光照傳感器包括第一光照傳感器和第二光照傳感器，第一光照傳感器位于栽培花盆的上沿前部，第二光照傳感器位于栽培花盆的上沿后部。所述蓄水區(qū)域內(nèi)自下而上設(shè)有多個水位開關(guān)，所述多個水位開關(guān)依次設(shè)置在豎直軸上，所述浮子隨水位沿豎直軸上下運動。所述控制線埋設(shè)于栽培花盆底部。本實用新型的優(yōu)點通過對植物主要生長環(huán)境參數(shù)的監(jiān)測，并將監(jiān)測的參數(shù)與預(yù)設(shè)的參數(shù)值比較判斷，通過本機顯示生長環(huán)境報警信息，通過WIFI通信模塊發(fā)送生長環(huán)境報警信息提示種植者采取相應(yīng)的處理方法和反向?qū)崿F(xiàn)部分環(huán)境控制功能，取代了傳統(tǒng)的只會為植物澆水的種植理念，以智能提示用戶采用合適的處理方法；本實用新型通用性好，成 本低，操作簡單方便，提高種植的效果。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)組成示意圖。圖2為本實用新型功能模塊連接示意圖。圖3為本實用新型部分程序流程圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明。如圖1所示，所述利用WIFI通信模塊具備無線通信功能的植物栽培裝置，包括栽培花盆18，所述栽培花盆18包括控制及顯示區(qū)域1、培植區(qū)域2、蓄水區(qū)域3 ;所述控制及顯示區(qū)域I位于栽培花盆18前面上部，所述蓄水區(qū)域3位于培植區(qū)域2下方，培植區(qū)域2底部設(shè)置滲水漏斗4，連通至蓄水區(qū)域3 ;所述栽培花盆18的上沿設(shè)有光照傳感器，光照傳感器通過設(shè)于栽培花盆18側(cè)壁內(nèi)的第一導(dǎo)線7連接到控制及顯示區(qū)域I。所述控制及顯示區(qū)域I包括WIFI通信模塊、控制單元和顯示單元。所述控制單元包括具有運算和存儲能力的控制器；所述顯示單元用于顯示系統(tǒng)參數(shù)和監(jiān)測數(shù)據(jù)，可以采用發(fā)光LED顯示。所述控制單元的輸入端連接pH值傳感器8、光照傳感器、溫、濕度傳感器9、水位開關(guān)，所述控制單元的輸出端連接排水閥16和顯示單元，所述控制單元連接WIFI通信模塊；所述WIFI通信模塊提供了本栽培裝置的基于WIFI方式的無線通信功能，支持WEP/WAP-PSK/WAP2-PSK/WAPI 加密方式和算法，支持 ffiEE802. llb/g/n 協(xié)議；所述 WIFI 通信模塊能將報警信息通過WIFI通信方式無線發(fā)送到WIFI終端，WIFI終端也能夠發(fā)送控制信號給WIFI通信模塊，控制信號再傳入控制單元，以控制排水閥16的開啟與關(guān)閉；所述WIFI通信模塊其最大傳輸速率為460800kbps，傳輸距離300米。所述培植區(qū)域2內(nèi)設(shè)置溫、濕度傳感器9和pH值傳感器8，溫、濕度傳感器9和pH值傳感器8通過密封在防水套管內(nèi)的第二導(dǎo)線10連接到控制及顯示區(qū)域I中控制單元。所述蓄水區(qū)域3底部設(shè)置常閉的排水閥16，所述排水閥16通過控制線17連接到控制及顯示區(qū)域I中控制單元，在接收到開啟信號時才打開；蓄水區(qū)域3內(nèi)設(shè)有水位開關(guān)和浮子15，浮子15上帶有磁體14，當(dāng)磁體14靠近水位開關(guān)時，水位開關(guān)產(chǎn)生水位信號發(fā)送至控制及顯示區(qū)域I中控制單元。所述pH值傳感器8向控制單元內(nèi)輸入對應(yīng)植物生長土壤的pH值，所述光照傳感器將檢測的光照強度輸入控制單元內(nèi)，所述溫、濕度傳感器9向控制單元內(nèi)輸入對應(yīng)植物生長土壤的溫度值及濕度值；控制單元通過顯示單元顯示報警信息。所述光照傳感器包括第一光照傳感器5和第二光照傳感器6，第一光照傳感器5位于栽培花盆18的上沿前部，第二光照傳感器6位于栽培花盆18的上沿后部。所述蓄水區(qū)域3內(nèi)自下而上設(shè)有多個水位開關(guān)，所述多個水位開關(guān)依次設(shè)置在豎直軸上，所述浮子15隨水位沿豎直軸上下運動。所述WIFI通信模塊采用有人科技公司的WIFI模塊，型號為USR-WIFI232-B，該模塊最大傳輸速率可達(dá)460800kbps，供電電壓3. 3V，工作電流200mA，傳輸距離300米，支持WEP/WAP-PSK/WAP2-PSK/WAPI加密方式和算法，支持IEEE802. llb/g/n,該模塊通過控制核 心板的軟件可進(jìn)行AT+指令集配置。所述控制線17埋設(shè)于栽培花盆18底部。在本植物栽培裝置種植植物前，首先由廠商將種植植物的種類固化到控制單元內(nèi)的處理器FLASH中，當(dāng)系統(tǒng)上電后，處理器首先進(jìn)入設(shè)備初始化，此步驟完成處理器芯片及其他芯片功能引腳的配置。步驟完成從FLASH調(diào)取種植植物參數(shù)到內(nèi)部RAM中，如預(yù)設(shè)pH值中的pH上限值、pH下限值，預(yù)設(shè)光照強度值的光照強度上限值、光照強度下限值，預(yù)設(shè)溫濕度值的溫濕度上限值、溫濕度下限值，然后進(jìn)入各監(jiān)測參數(shù)的判斷。如圖1所示，水位開關(guān)包括高水位開關(guān)U、中水位開關(guān)12、低水位開關(guān)13，由常開干簧管構(gòu)成，干簧管會因靠近的磁體而使兩端極化，從而實現(xiàn)短接。3個水位開關(guān)依次設(shè)置在豎直軸上，浮子15隨水位沿豎直軸上下運動。浮子15由壓縮泡沫構(gòu)成，磁體14嵌入在浮子15上。所述浮子15隨水位不同而經(jīng)過不同的水位開關(guān)，當(dāng)浮子15處在低水位開關(guān)13時，磁體14引起低水位開關(guān)13的干簧管短接，水位信號傳送到控制及顯示區(qū)域I中控制單元的輸入端，此時判斷為缺水，控制及顯示區(qū)域I的發(fā)光LED給出缺水提示。當(dāng)浮子15處在中水位開關(guān)12時，磁體14引起中水位開關(guān)12的干簧管短接，水位信號傳送到控制及顯示區(qū)域I中控制單元的輸入端，此時判斷為滿水，控制及顯示區(qū)域I的發(fā)光LED給出滿水提示。當(dāng)浮子15處在高水位開關(guān)11時，磁體14引起高水位開關(guān)11的干簧管短接，水位信號傳送到控制及顯示區(qū)域I中控制單元的輸入端，此時判斷為過水，控制及顯示區(qū)域I的發(fā)光LED給出過水提示，控制單元通過埋設(shè)于栽培花盆18底部的控制線17控制排水閥16打開。如圖2所示，為本實用新型功能模塊連接示意圖，所述控制單元的輸入端與pH值傳感器8相連，pH值傳感器8向控制單元內(nèi)輸入對應(yīng)植物生長土壤的pH值，控制單元將所述輸入的PH值與控制單元內(nèi)的預(yù)設(shè)pH值比較，且當(dāng)檢測輸入的pH值與預(yù)設(shè)pH值不匹配時，控制單元通過顯示單元輸出土壤酸堿性報警信息及處理方法，且通過WIFI通信模塊將酸堿性報警信息發(fā)送到種植者手持WIFI終端，直至pH值傳感器檢測的pH值與控制單元內(nèi)的預(yù)設(shè)PH值匹配。本實用新型實施例中，所述檢測輸入的pH值與預(yù)設(shè)pH值不匹配時，是指檢測的PH值與預(yù)設(shè)pH值不同或不在預(yù)設(shè)pH值的范圍內(nèi)，下述檢測值與預(yù)設(shè)值不匹配的含義均相同。[0030]同時，所述控制單元的輸入端還與光照傳感器相連，所述光照傳感器將檢測的光照強度輸入控制單元內(nèi)，并由控制單元內(nèi)的軟件程序統(tǒng)計對應(yīng)的光照時間，當(dāng)所述光照時間與控制單元內(nèi)的預(yù)設(shè)光照時間不匹配時，控制單元通過顯示單元顯示光強報警信息，且通過WIFI通信模塊將光強報警信息發(fā)送到種植者手持WIFI終端。再者，所述控制單元的輸入端還與溫、濕度傳感器9相連，控制單元的輸出端與排水閥相連；溫、濕度傳感器9向控制單元內(nèi)輸入對應(yīng)植物生長土壤的溫度值及濕度值，當(dāng)所述檢測的溫度值與控制單元內(nèi)的預(yù)設(shè)溫度值不匹配時，控制單元通過顯示單元輸出溫度報警信息，且通過WIFI通信模塊將溫度報警信息發(fā)送到種植者手持WIFI終端；且當(dāng)所述檢測的濕度值與控制單元內(nèi)的預(yù)設(shè)濕度值不匹配時，進(jìn)入本機顯示濕度報警程序，并通過WIFI通信模塊將濕度報警信息發(fā)送到種植者手持WIFI終端，控制單元決策是否打開排水閥。如圖3所示，為本實用新型的部分程序流程圖；其中，本實用新型實施例中預(yù)設(shè)pH值、預(yù)設(shè)溫度值、預(yù)設(shè)濕度值、預(yù)設(shè)光照強度值及預(yù)設(shè)光照時間值都是根據(jù)所選定種植植物 的類型來確定的，不同的植物應(yīng)當(dāng)設(shè)置不同的預(yù)設(shè)參數(shù)，以滿足相應(yīng)植物生長環(huán)境參數(shù)，達(dá)到提高植物生長環(huán)境的目的。工作時，pH值傳感器8向控制及顯示區(qū)域I內(nèi)的控制單元輸入檢測的土壤pH值，光照傳感器向控制及顯示區(qū)域I內(nèi)的控制單元輸入植物的光照強度值，溫、濕度傳感器9向控制及顯示區(qū)域I內(nèi)的控制單元輸入土壤溫度值及濕度值?？刂萍帮@示區(qū)域I內(nèi)的控制單元首先判讀檢測的PH值是否超過預(yù)設(shè)pH值，如果超過預(yù)設(shè)pH值，則判斷是否超過預(yù)設(shè)pH下限值，如果超過預(yù)設(shè)PH下限值，則進(jìn)入顯示酸性報警，并調(diào)用WIFI報警程序，將酸性報警信息發(fā)送給種植者。如果沒有超過PH下限值，則進(jìn)入本機顯示堿性報警，并調(diào)用WIFI報警程序，將堿性報警信息發(fā)送給種植者，控制及顯示區(qū)域I內(nèi)的發(fā)光LED會給出相應(yīng)提示，直至種植人通過相應(yīng)的處理程序處理后使得土壤的PH值與預(yù)設(shè)pH值匹配為止。如果檢測的pH值與預(yù)設(shè)pH值匹配時，則進(jìn)入判斷光照時間是否超過預(yù)設(shè)光照時間上限值，如果光照時間超過預(yù)設(shè)上限值，則進(jìn)入判斷檢測的光強度是否超過預(yù)設(shè)光強上限值，如果檢測的光強度超過預(yù)設(shè)光強上限值，則進(jìn)入本機顯示光強報警程序，并調(diào)用WIFI報警程序，將光強報警信息發(fā)送給種植者。如果光強度沒有超過預(yù)設(shè)光強上限值，則進(jìn)入下一判斷程序。當(dāng)光照時間未超過預(yù)設(shè)光照時間的下限值時，通過控制及顯示區(qū)域I內(nèi)的發(fā)光LED提示種植者需要補充光照。當(dāng)判斷完光照時間則進(jìn)入判斷土壤溫度是否超過預(yù)設(shè)溫度上限值、預(yù)設(shè)溫度下限值，如果檢測的溫度超過預(yù)設(shè)溫度上限值、溫度下限值，則進(jìn)入本機顯示溫度報警程序，并調(diào)用WIFI報警程序，將溫度報警信息發(fā)送給種植者。如果土壤溫度沒有超過預(yù)設(shè)溫度上限值、下限值，則進(jìn)入土壤濕度判斷步驟。如果土壤濕度超過預(yù)設(shè)濕度值，則判斷土壤濕度是否超過預(yù)設(shè)濕度上限值，如果土壤濕度超過預(yù)設(shè)濕度上限值，則進(jìn)入本機顯示濕度報警程序，并調(diào)用WIFI報警程序，將濕度報警信息發(fā)送給種植者，開啟排水閥，如果土壤濕度沒有超過預(yù)設(shè)濕度上限值，則直接返回。在前述過程中，若種植者手持WIFI終端接收到來自WIFI通信模塊的濕度報警信息，種植者能夠通過手持WIFI終端反向發(fā)送控制信號給WIFI通信模塊，控制信號再傳入控制單元，以控制排水閥16的開啟與關(guān)閉。本實用新型通過對植物主要生長環(huán)境參數(shù)的監(jiān)測，并將監(jiān)測的參數(shù)與預(yù)設(shè)的參數(shù)值比較判斷，來提示種植者采用相應(yīng)的處理辦法，取代了傳統(tǒng)的只會為植物澆水的種植理 念，以智能提示用戶采用合適的處理方法；本實用新型操作簡單，通用性好。
權(quán)利要求1.一種利用WIFI通信模塊具備無線通信功能的植物栽培裝置，包括栽培花盆(18)，其特征是所述栽培花盆(18)包括控制及顯示區(qū)域(I)、培植區(qū)域(2)、蓄水區(qū)域(3);所述控制及顯示區(qū)域(I)位于栽培花盆(18)前面上部，所述蓄水區(qū)域(3)位于培植區(qū)域(2)下方， 培植區(qū)域(2)底部設(shè)置滲水漏斗(4)，連通至蓄水區(qū)域(3);所述栽培花盆(18)的上沿設(shè)有光照傳感器，光照傳感器通過第一導(dǎo)線(7)連接到控制及顯示區(qū)域(I);所述控制及顯示區(qū)域(I)包括WIFI通信模塊、控制單元和顯示單元,所述控制單元的輸入端連接PH值傳感器(8)、光照傳感器、溫、濕度傳感器(9)、水位開關(guān)，所述控制單元的輸出端連接排水閥(16)和顯示單元，所述控制單元連接WIFI通信模塊；所述WIFI通信模塊支持WEP/WAP-PSK/WAP2-PSK/WAPI加密方式和算法，支持IEEE802. llb/g/n協(xié)議；所述 WIFI通信模塊能將報警信息通過WIFI通信方式無線發(fā)送到WIFI終端，WIFI終端也能夠發(fā)送控制信號給WIFI通信模塊，控制信號再傳入控制單元，以控制排水閥(16)的開啟與關(guān)閉；所述WIFI通信模塊其最大傳輸速率為460800kbps，傳輸距離300米；所述培植區(qū)域(2)內(nèi)設(shè)置溫、濕度傳感器(9)和pH值傳感器(8)，溫、濕度傳感器(9)和 PH值傳感器(8)通過第二導(dǎo)線(10)連接到控制及顯示區(qū)域(I)中控制單元；所述蓄水區(qū)域(3)底部設(shè)置常閉的排水閥(16)，所述排水閥(16)通過控制線(17)連接到控制及顯示區(qū)域(I)中控制單元，在接收到開啟信號時才打開；蓄水區(qū)域(3)內(nèi)設(shè)有水位開關(guān)和浮子(15)，浮子(15)上帶有磁體(14)，當(dāng)磁體(14)靠近水位開關(guān)時，水位開關(guān)產(chǎn)生水位信號發(fā)送至控制及顯示區(qū)域(I)中控制單元；所述PH值傳感器(8)向控制單元內(nèi)輸入對應(yīng)植物生長土壤的pH值，所述光照傳感器將檢測的光照強度值輸入控制單元內(nèi)，所述溫、濕度傳感器(9)向控制單元內(nèi)輸入對應(yīng)植物生長土壤的溫度值及濕度值；控制單元通過顯示單元顯示報警信息。
2.如權(quán)利要求1所述的利用WIFI通信模塊具備無線通信功能的植物栽培裝置，其特征是所述光照傳感器包括第一光照傳感器(5)和第二光照傳感器(6)，第一光照傳感器(5) 位于栽培花盆(18)的上沿前部，第二光照傳感器(6)位于栽培花盆(18)的上沿后部。
3.如權(quán)利要求1所述的利用WIFI通信模塊具備無線通信功能的植物栽培裝置，其特征是所述蓄水區(qū)域(3)內(nèi)自下而上設(shè)有多個水位開關(guān)，所述多個水位開關(guān)依次設(shè)置在豎直軸上，所述浮子(15)隨水位沿豎直軸上下運動。
4.如權(quán)利要求1所述的利用WIFI通信模塊具備無線通信功能的植物栽培裝置，其特征是所述控制線(17)埋設(shè)于栽培花盆(18)底部。
專利摘要本實用新型涉及一種利用WIFI通信模塊具備無線通信功能的植物栽培裝置，包括栽培花盆，栽培花盆包括控制及顯示區(qū)域、培植區(qū)域、蓄水區(qū)域；控制及顯示區(qū)域位于栽培花盆前面上部，蓄水區(qū)域位于培植區(qū)域下方，培植區(qū)域底部設(shè)置滲水漏斗，連通至蓄水區(qū)域?？刂萍帮@示區(qū)域內(nèi)包含有WIFI通信模塊、控制單元和顯示單元；栽培花盆的上沿設(shè)有光照傳感器。培植區(qū)域內(nèi)設(shè)置溫、濕度傳感器和pH值傳感器。蓄水區(qū)域底部設(shè)置常閉的排水閥，在接收到開啟信號時才打開；蓄水區(qū)域內(nèi)設(shè)有多個水位開關(guān)和浮子，浮子上帶有磁體。WIFI通信模塊能將報警信息通過WIFI通信方式無線發(fā)送到WIFI終端，WIFI終端也能夠發(fā)送控制信號給WIFI通信模塊。
文檔編號H04W84/12GK202841978SQ20122053480
公開日2013年4月3日 申請日期2012年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月18日
發(fā)明者徐高松, 高揚, 張瑞清 申請人:江蘇物聯(lián)網(wǎng)研究發(fā)展中心