一种带USB口的盆栽土湿度表制造技术

本发明专利技术公开了一种带USB口的盆栽土湿度表，主要由装在带USB接口的电路板上的泥土湿度检测电路、3位数字电压表模块组成，还包括用于连接泥土湿度传感电极碳棒的碳棒连接线。关键部分采用交流激励测泥土电阻的高交流电压读取电路、设计了廉价使用方便的湿度传感碳棒连接线，可让每盆种植都插上这种碳棒连接线，用本发明专利技术提出的带USB口的盆栽土湿度表即可根据监测湿度值浇水。特别还有针对种子发芽、育苗的偏干燥型泥土湿度控制，具备了多点湿度均匀性监测功能。

A Potted Soil Humidity Meter with USB Port

The invention discloses a potted soil humidity meter with a USB port, which is mainly composed of a soil humidity detection circuit installed on a circuit board with a USB interface, a three-digit digital voltmeter module, and a carbon rod connection wire used to connect the carbon rod of the soil humidity sensor electrode. In the key part, a high AC voltage reading circuit for soil resistance measurement by AC excitation is adopted, and a cheap and convenient humidity sensing carbon bar connection line is designed. The carbon bar connection line can be inserted into each pot plant. The pot soil humidity meter with USB port can be used to water according to the monitoring humidity value. Especially for seed germination and seedling nursery, the soil humidity control of partial drying type has multi-point humidity uniformity monitoring function.

【技术实现步骤摘要】
一种带USB口的盆栽土湿度表
本专利技术涉及种植设备领域，尤其涉及一种带USB口的盆栽土湿度表。
技术介绍
花盆自动浇水控制装置多见于临时搭建的测控系统或定时定量浇水装置，专业领域则以农业灌溉设备为主。便携、使用简单的家用小巧型泥土湿度监控设备很少见到。虽然最近也有用印刷电路板带芯片的泥土湿度检测插片设计出来，但它易被泥土腐蚀、连线多、成本高、不适合快餐盒或奶茶杯这种小盆密植型未来家庭趣味种植的大量、长期应用。
技术实现思路
针对上述不足，本专利技术利用随处可得的USB口移动电源，结合现有的数字电压表模块设计了泥土湿度检测电路，构建了一个简易实用的带USB口的盆栽土湿度表。本专利技术解决技术问题所采用的技术方案如下：一种带USB口的盆栽土湿度表，主要由装在带USB接口的电路板上的泥土湿度检测电路、3位数字电压表模块组成，还包括带USB口的移动电源或5V充电器和用于连接泥土湿度传感电极碳棒的碳棒传感电极连线；碳棒传感电极连线由两根泥土湿度传感电极碳棒及两根碳棒传感电极连线与一个碳棒连接线插头依次连接而成，每盆都带有一个碳棒传感电极连线，即每个盆栽土中都插两根泥土湿度传感电极碳棒；浇水时或想了解盆栽土湿度时，只要将碳棒连接线插头与泥土湿度检测电路连接即可；所述泥土湿度检测电路的输出端接3位数字电压表模块的测电压端，泥土湿度检测电路的+5V端和数字电压表模块的正电压输入端均经USB插口接移动电源或5V充电器的正输出端，泥土湿度检测电路的负端、数字电压表模块的负端连接在一起，作为接地点；所述泥土湿度检测电路包括时基电路NE555、二极管D、二极管D5、电阻R4、电阻R5、电阻R0、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C5、电容C、电容C1；NE555的2、6脚及电容C5、电阻R4、电阻R5的一端连接在一起，电阻R5另一端接二极管D5的正极，二极管D5的负极、电阻R4另一端以及NE555的3脚连接在一起，NE555的8脚与电阻R1一端连接在一起接USB接口的+5V端；电阻R1另一端、电阻R0一端以及NE555的7脚连接在一起，电阻R0另一端分别与接隔直电容C一端和整流二极管D正极连接在一起，记为T点，隔直电容C的另一端接泥土湿度传感电极碳棒的一极，泥土湿度传感电极碳棒的另一极、电容C5的另一端、NE555的1脚、滤波电容C1一端以及负载电阻R2一端均接地，峰值整流二极管D的负端、电阻R2的一端、滤波电容C1的一端连接在一起作为泥土湿度检测电路的输出端，该输出端接3位数字电压表模块的测电压端；所述泥土湿度传感电极碳棒的结构为碳棒的一端紧密包裹一圈导电金属圈，通过该导电金属圈压接或焊接碳棒传感电极连线，并在该导电金属圈外涂敷树脂或塑封；或所述泥土湿度传感电极碳棒的工艺为碳棒的一端头电镀一层金属，在该金属镀层焊接碳棒传感电极连线，并对该金属镀层及焊接线根部包敷塑胶或灌封树脂。进一步的，所述泥土湿度检测电路中的二极管D再串联一个稳压管，使泥土湿度检测电路的输出电压降低稳压管的稳压值，为使泥土湿度饱和值接近0；或在电阻R2上端再串联一个稳压管，从稳压管与电阻R2的连接点输出湿度检测电压，接3位数字电压表模块的测电压端，使泥土湿度检测电路的输出电压降低稳压管的稳压值，为使泥土湿度饱和值接近0；所述的稳压管为正向压降0.3V的肖特基二极管、正向压降0.6V的普通硅二极管或2.2V、3.3V的贴片稳压管。进一步的，一些品种还包括4路检测，每路一根泥土湿度传感电极碳棒，各路分时轮换显示；还包括四选一集成电路CD4052和STC15单片机；从T点接CD4052公共端(A)13脚，(A0)12脚、(A1)14脚、(A2)15脚、(A3)11脚分别接4路的隔直电容C及湿度传感电极碳棒(20)，两选择脚(S0)10脚、(S1)9脚接单片机两个口，由单片机分时选择4路中的各路轮换；另一根接地的可共用一根泥土湿度传感电极碳棒，也可多根泥土湿度传感电极碳棒并联接地；若要扩展到8路，用八选一集成电路CD4051，其(S0、S1、S2)选择脚接单片机三个口；碳棒连接线插头采用RJ45网线插头和插座。进一步的，所述碳棒连接线插头采用空心圆柱型直流电源线公母插头。本专利技术的有益效果是：可随时定量检测多盆栽土的湿度值，对干燥型种植和耐湿型种植具有可调整适应性，特别还有针对种子发芽、育苗的偏干燥型泥土湿度控制，具备了多点湿度均匀性监测功能。因碳棒电极的小巧廉价性，无论是种前预埋、种后长期插入、或反复插拨，都不影响种植管理维护或小盆密植伤根，可让所有盆栽都插上碳棒电极，多盆轮用一个表。花盆不用底孔了，不漏水，更卫生。附图说明图1为带USB口的盆栽土湿度表示意图；图2为泥土湿度检测电路图；图3为分时切换4路检测电路图；图中，1、3位数字电压表模块，2、USB接口，6、碳棒连接线插头，7、碳棒传感电极连线，8、碳棒连接线插孔，14、盆栽土，20、泥土湿度传感电极碳棒。具体实施方式带USB口的盆栽土湿度表的工作概况如图1所示。加工一批廉价的碳棒连接线(由两根泥土湿度传感电极碳棒20及碳棒传感电极连线7与一个碳棒连接线插头6依次连接而成)，通常种植都有多盆，每盆盆栽土14都插一副碳棒连接线，当要浇水时或想了解某盆土的湿度时，只要将该盆的碳棒连接线插头6插入该表的碳棒连接线插孔8(即泥土湿度检测电路的碳棒电极连接点)，即可从其上的3位数字电压表模块1看到泥土湿度值。边观察边浇水，除增加兴趣外还可作定量记录，花盆不用底孔了，不漏水，更卫生。泥土湿度传感电极碳棒20的结构为碳棒的一端紧密包裹一圈导电金属圈，通过该导电金属圈压接或焊接湿度传感电极连线7，并在该导电金属圈外涂敷树脂或塑封；或加工碳棒20的工艺为碳棒的一端头电镀一层金属，在该金属镀层焊接碳棒传感电极连线7，并对该金属镀层及焊接线根部包敷塑胶或灌封树脂。隔绝金属圈及引线被泥土的潮湿环境引起化学反应或氧化。碳棒与泥土的潮湿环境有很好的接触相容性(减小与泥土的接触电阻)，并且碳棒永远不会被氧化或腐蚀掉。碳棒连接线插头6推荐采用空心圆柱型直流电源线公母插头(5.5X2.1mm或3.5X1.35mm)，它是圆头没有方向，插拨方便，结构牢固，适合反复插拨测量。两根湿度传感电极碳棒20分开竖直埋在花盆泥土两侧(种植体在两者中心范围，使湿度检测全面均衡。湿度传感电极碳棒也不要紧贴花盆边，泥土干燥收缩时与花盆边整圈是脱开的)。泥土湿度检测电路、3位数字电压表模块、带USB口的移动电源或5V充电器组成了这种带USB口的盆栽土湿度表。盆栽土湿度表中的泥土湿度检测电路的输出端接3位数字电压表模块的测电压端，泥土湿度检测电路的+5V端和数字电压表模块1的正电压输入端均接USB口2的+5V端(即移动电源或5V充电器的正输出端)，泥土湿度检测电路的负端和数字电压表模块的负端连接在一起接USB口2的负端，作为接地点。泥土湿度检测电路、3位数字电压表模块1、USB接口2以及碳棒连接线插孔8简单地装在一个小电路板上，做成小电路板模块，将其插在常用USB口充电宝、USB口移动电源、或USB口充电器上工作，很灵活精简方便。特别是若充电宝是一节圆柱型锂电池18650构成的长条形移动电源，在一端头平面设USB5V输出口的，手握操作及插上拨下更方便。泥土湿度的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带USB口的盆栽土湿度表，其特征在于，主要由装在电路板上的泥土湿度检测电路、3位数字电压表模块、USB接口组成，还包括用于连接泥土湿度传感电极碳棒(20)的碳棒连接线；碳棒连接线由两根泥土湿度传感电极碳棒(20)及两根碳棒传感电极连线(7)与一个碳棒连接线插头(6)依次连接而成，每盆都插上一副碳棒连接线，即每个盆栽土中都插两根泥土湿度传感电极碳棒(20)；浇水时或想了解盆栽土湿度时，只要将碳棒连接线插头与泥土湿度检测电路连接即可；所述泥土湿度检测电路的输出端接3位数字电压表模块(1)的测电压端，泥土湿度检测电路的+5V端和数字电压表模块(1)的正电压输入端均经USB插口接移动电源或5V充电器的正输出端，泥土湿度检测电路的负端、数字电压表模块(1)的负端连接在一起，作为接地点；所述泥土湿度检测电路包括时基电路NE555、二极管D、二极管D5、电阻R4、电阻R5、电阻R0、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C5、电容C、电容C1；NE555的2、6脚及电容C5、电阻R4、电阻R5的一端连接在一起，电阻R5另一端接二极管D5的正极，二极管D5的负极、电阻R4另一端以及NE555的3脚连接在一起，NE555的8脚与电阻R1一端连接在一起接USB接口(2)的+5V端；电阻R1另一端、电阻R0一端以及NE555的7脚连接在一起，电阻R0另一端分别与接隔直电容C一端和整流二极管D正极连接在一起，记为T点，隔直电容C的另一端接泥土湿度传感电极碳棒(20)的一极，泥土湿度传感电极碳棒(20)的另一极、电容C5的另一端、NE555的1脚、滤波电容C1一端、负载电阻R2一端、以及USB接口(2)的负端均接地，峰值整流二极管D的负端、电阻R2的一端、滤波电容C1的一端连接在一起作为泥土湿度检测电路的输出端，该输出端接3位数字电压表模块(1)的测电压端；所述泥土湿度传感电极碳棒(20)的结构为碳棒的一端紧密包裹一圈导电金属圈，通过该导电金属圈压接或焊接碳棒传感电极连线(7)，并在该导电金属圈外涂敷树脂或塑封；或所述泥土湿度传感电极碳棒(20)的工艺为碳棒的一端头电镀一层金属，在该金属镀层焊接碳棒传感电极连线(7)，并对该金属镀层及焊接线根部包敷塑胶或灌封树脂。...

【技术特征摘要】
1.一种带USB口的盆栽土湿度表，其特征在于，主要由装在电路板上的泥土湿度检测电路、3位数字电压表模块、USB接口组成，还包括用于连接泥土湿度传感电极碳棒(20)的碳棒连接线；碳棒连接线由两根泥土湿度传感电极碳棒(20)及两根碳棒传感电极连线(7)与一个碳棒连接线插头(6)依次连接而成，每盆都插上一副碳棒连接线，即每个盆栽土中都插两根泥土湿度传感电极碳棒(20)；浇水时或想了解盆栽土湿度时，只要将碳棒连接线插头与泥土湿度检测电路连接即可；所述泥土湿度检测电路的输出端接3位数字电压表模块(1)的测电压端，泥土湿度检测电路的+5V端和数字电压表模块(1)的正电压输入端均经USB插口接移动电源或5V充电器的正输出端，泥土湿度检测电路的负端、数字电压表模块(1)的负端连接在一起，作为接地点；所述泥土湿度检测电路包括时基电路NE555、二极管D、二极管D5、电阻R4、电阻R5、电阻R0、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C5、电容C、电容C1；NE555的2、6脚及电容C5、电阻R4、电阻R5的一端连接在一起，电阻R5另一端接二极管D5的正极，二极管D5的负极、电阻R4另一端以及NE555的3脚连接在一起，NE555的8脚与电阻R1一端连接在一起接USB接口(2)的+5V端；电阻R1另一端、电阻R0一端以及NE555的7脚连接在一起，电阻R0另一端分别与接隔直电容C一端和整流二极管D正极连接在一起，记为T点，隔直电容C的另一端接泥土湿度传感电极碳棒(20)的一极，泥土湿度传感电极碳棒(20)的另一极、电容C5的另一端、NE555的1脚、滤波电容C1一端、负载电阻R2一端、以及USB接口(2)的负端均接地，峰值整流二极管D的负端、电阻R2的一端、滤波电容C1的一端连接在一起作为泥土湿度检测电路的输出端，该输出端接3位数字电压表模块(1)的测电压端；所述泥土湿度传...

【专利技术属性】
技术研发人员：金隐华，杨玉辉，黄健，陈亮，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33