一种微型植物培养箱制造技术

本实用新型专利技术提供一种微型植物培养箱，包括：箱体，所述箱体的内侧壁上设置有照明装置、温度传感器、土壤湿度传感器和二氧化碳传感器，所述箱体的内侧顶部设置有光强传感器，所述箱体的内侧底部设置有土壤盒和换气通道，所述土壤盒周围设置有电加热器，所述箱体外侧下部设置有换气通道，所述换气通道中设置有风扇；水箱，设置于所述箱体的外侧，所述水箱通过导管与水阀相连，所述水阀通过箱体外侧上方的气孔与箱体内部的散水管相连；本实用新型专利技术提供的微型植物培养箱，实现了自动化检测和控制培养箱的温湿度、光照强度和二氧化碳浓度。

A miniature plant incubator

The utility model provides a miniature plant culture box, which includes a box, a lighting device, a temperature sensor, a soil moisture sensor and a carbon dioxide sensor on the inner wall of the box. The inner top of the box is provided with a light intensity sensor, and the inner bottom of the box is provided with a soil box and a air exchange pass. An electric heater is arranged around the soil box, the outer part of the box is provided with an air exchange channel, and a fan is arranged in the air exchange channel. The water tank is arranged on the outside of the box, the water tank is connected with a water valve through a conduit, and the water valve is connected with the air hole on the outer side of the box and the water pipe inside the box. The micro plant incubator provided by the utility model realizes automatic detection and control of temperature and humidity, light intensity and carbon dioxide concentration of the incubator.

【技术实现步骤摘要】
一种微型植物培养箱
本技术涉及培养箱技术，更具体地，涉及一种微型植物培养箱。
技术介绍
中国是个农业大国，但随着经济快速增长，城市化进程不断加快，土地特别是耕地资源不断减少；我国耕地质量总体偏低并且退化，水土流失严重，农作物产量容易受到恶劣天气影响，食品质量情况堪忧；大量使用化肥、农药导致出现水果和蔬菜残留超标等现象，既威胁到农产品的食用安全又引发了土地污染等环境问题。同时，随着工商业的发展，某些商品需要大量植物作为其制备原料，为了节能和环保而开发绿色的生物能源，使得某些农作物的需求越来越大。这些问题使得粮食危机、土地危机的隐患日益加重。为了解决问题，人们开始利用植物培养箱生产所需要的各种农作物、蔬菜、水果。植物培养箱利用的是植物组培技术，需要测控温度、光照、湿度、二氧化碳浓度这四个量以保证植物正常生长。然而在现有的培养箱中，能够提供的环境控制能力单一，需要人工进行培养箱内的环境干预，造成培养箱的环境无法长时间稳定的维持，培养箱各功能的集成度较低，无法满足植物培养需求。
技术实现思路
为解决现有技术中，培养箱的箱内环境控制能力单一，集成度低下，需要大量人工干预来控制培养箱的箱内环境的问题，提供一种微型植物培养箱。根据本技术的一个方面，提供一种微型植物培养箱，包括：箱体，所述箱体的内侧壁上设置有照明装置、温度传感器、土壤湿度传感器和二氧化碳传感器，所述箱体的内侧顶部设置有光强传感器，所述箱体的内侧底部设置有土壤盒和换气通道，所述土壤盒周围设置有电加热器，所述箱体外侧下部设置有换气通道，所述换气通道中设置有风扇；水箱，所述水箱通过导管与水阀的入水口相连，所述水阀的出水口与所述箱体内部的散水管相连；其中，还包括主控模块，所述主控模块与所述温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器、光强传感器、电加热器，风扇、照明装置以及水阀相连；优选的，所述主控模块为单片机MK60。其中，还包括电源，所述电源与所述主控模块、温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器、光强传感器、电加热器，风扇、照明装置以及水阀相连。优选的，所述照明装置具体为安装在所述箱体内侧璧上的LED灯。优选的，所述箱体内壁上的温度传感器有3个，所述温度传感器设置在所述电加热器上。优选的，所述箱体内壁上的土壤湿度传感器有5个，所述土壤湿度传感器设置在所述箱体内放置土壤位置的4个角和中间位置。其中，还包括显示屏和输入键盘，所述显示屏和输入键盘设置在所述箱体外侧箱体上；所述显示屏和输入键盘与主控模块相连。优选的，所述培养箱箱体为单个箱体或者多个箱体并列连通结构。优选的，所述箱体为透明亚克力板。优选的，所述风扇、水箱、LED灯带、光强传感器、温度传感器、二氧化碳传感器均由热熔胶固定在所述箱体上。本技术提供的微型植物培养箱，通过多个传感器实现对箱体内部环境信息的检测，配有电加热器、照明装置、水箱、风扇实现对箱体内环境的控制，实现了自动化检测和控制培养箱内的温度、湿度、光照强度和二氧化碳浓度，提升了植物培养箱的集成度，同时易于操作和观察。附图说明图1为本技术一实施例提供的一种微型植物培养箱的结构图；图2为本技术另一实施例提供的一种微型植物培养箱中控制模块的硬件电路图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本技术，但不用来限制本技术的范围。参考图1，图1为本技术一实施例提供的一种微型植物培养箱的结构图，所述培养箱包括箱体11,所述箱体的内侧壁上设置有照明装置4、温度传感器、土壤湿度传感器和二氧化碳传感器，所述箱体的内侧顶部设置有光强传感器，所述箱体的内侧底部设置有土壤盒和换气通道5，所述土壤盒周围设置有电加热器，所述箱体外侧下部设置有换气通道5，所述换气通道5中设置有风扇；水箱2，所述水箱通过导管与水阀的入水口相连，所述水阀的出水口与所述箱体内部土壤盒上方的散水管7相连。其中，所述培养箱还包括主控模块8，所述主控模块与所述温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器、光强传感器、电加热器，风扇、照明装置以及水阀相连。其中，所述主控模块具体为以单片机MK60为控制核心组建的控制模块；优选的，所述箱体内壁上的温度传感器有3个，所述温度传感器设置在所述电加热器上；所述箱体内壁上的土壤湿度传感器有5个，所述土壤湿度传感器设置在所述箱体内放置土壤位置的4个角和中间位置。具体的，单片机作为培养箱中整套系统的控制核心，主要用于控制数据采集和数据处理，参考图2，图2示出了所述控制模块中MK60单片机的硬件电路图，通过使用MK60单片机，实现整体培养箱的控制，5个土壤湿度传感器，分别连接MK60的B4、A5、B6、B7、B8管脚，采集5个不同地方的湿度值，1个光强传感器，连接K60的B0管脚，1个二氧化碳传感器，连接K60的B7管脚，3个温度传感器，分别连接K60的B1、B2、B3管脚，由于采集到的传感器信号都为模拟信号，因此还通过模数转换模块，将采集到的模拟信号转化为数字信号。光照测量用的是光敏电阻传感器。光照传感器放在培养箱的最顶部。光照的改变会让传感器传输不同的模拟信号，通过单片机的模数转换模块能转换成精度较高的数字信号。湿度测量使用的是土壤湿度传感器。其关键点在于不同位置湿度可能不同。本实施例中，湿度传感器的放在培养箱的四个角，加上中间位置，使得湿度值都能被较为全面的取到。传感器主要采集的是培养箱土壤内部的湿度数据。通过5点取样法进行取样模拟信号，传输到单片机中做AD转换。经过AD模块转换成数字信号，进行数据处理、标志位判断，检验是否符合需要加水的湿度条件。培养箱室内的二氧化碳浓度是通过二氧化碳传感器来采集当前二氧化碳浓度的模拟信号。二氧化碳传感器和风扇在同一个面。当风扇转动时，所经过的风要尽量避免接触传感器，否则传感器所测得的二氧化碳值是不准确的。在本实施例中，二氧化碳传感器放在风扇右边的中点处，在该位置，传感器所传数值最为准确，而且受风扇的影响最小。温度测量用的是DS18B20温度传感器。本实施例中，为了减少热量损失，同时避免因为温度传感器始终难以达到期望值而不断提高加热片的运行功率，从而对植物造成损害，该实施例中将温度传感器放置在加热片上，对所述加热片的温度进行采集。当温度高于预设阈值的时候，则停止加热片的运行，使得即满足不伤到植物的根，又可以保证培养箱的室内温度基本趋于恒温。传感器主要采集的是培养箱室内加热片的温度，然后把数据通过模拟信号传给单片机。单片机经过AD模块转换，把模拟信号转换成精确的数字信号。具体的，本实施例中，箱体底部放置土壤位置贴合土壤箱的四周设有两排并联的电阻为电加热器，用防水材料包裹，通过给加热器确定一个加热时间和一定量的加热功率，使得对培养箱内部的温度进行提高，同时，当室内当前温度高于设定的期望值时，就会通过G2R-2-5VDC欧姆龙继电器来形成断路，不给电阻通过电流，使得加热器停止加热。另一方面，当培养箱箱体内的温度过高的时候，打开安装在换气通道5中的风扇，通过气体流动来给培养箱降低温度，达到用户设定的期望值。通过此装置，实现了对培养箱箱体内的温度控制，使得培养箱的室内温度基本趋于恒温。具体的，通过接收湿度传感器的模拟信号，传输到单片机中做AD转换。经过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微型植物培养箱，其特征在于，包括：箱体，所述箱体的内侧壁上设置有照明装置、温度传感器、土壤湿度传感器和二氧化碳传感器，所述箱体的内侧顶部设置有光强传感器，所述箱体的内侧底部设置有土壤盒和换气通道，所述土壤盒周围设置有电加热器，所述箱体外侧下部设置有换气通道，所述换气通道中设置有风扇；水箱，所述水箱通过导管与水阀的入水口相连，所述水阀的出水口与所述箱体内部的散水管相连。

【技术特征摘要】
1.一种微型植物培养箱，其特征在于，包括：箱体，所述箱体的内侧壁上设置有照明装置、温度传感器、土壤湿度传感器和二氧化碳传感器，所述箱体的内侧顶部设置有光强传感器，所述箱体的内侧底部设置有土壤盒和换气通道，所述土壤盒周围设置有电加热器，所述箱体外侧下部设置有换气通道，所述换气通道中设置有风扇；水箱，所述水箱通过导管与水阀的入水口相连，所述水阀的出水口与所述箱体内部的散水管相连。2.根据权利要求1所述的微型植物培养箱，其特征在于，还包括主控模块，所述主控模块与所述温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器、光强传感器、电加热器，风扇、照明装置以及水阀相连；其中，所述主控模块为单片机MK60。3.根据权利要求2所述的微型植物培养箱，其特征在于，还包括电源，所述电源与所述主控模块、温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器、光强传感器、电加热器，风扇、照明装置以及水阀相连。4.根据权利要求1所述的微型植物培养箱，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李世博，郑娇，
申请(专利权)人：北京建筑大学，
类型：新型
国别省市：北京,11