一种控制系统实验盒及其实验方法技术方案

本发明专利技术公开一种控制系统实验盒，由位于实验盒内的控制器模块、按键模块、声光模块、土壤湿度检测模块及其配套的5V电源适配器、模拟花盆及雨水收集模拟池、假花、模拟降雨装水瓶、水泵及导管组成。本发明专利技术还提供了一种控制系统实验盒的实验方法。本发明专利技术的有益效果：本发明专利技术与教材单纯的电路图示意图相比，更加形象，生动，采用排线的连接方式，将体验实验的器材连接过程简单化，适合不同层次的学生操作；可以让书面的理论知识具体化、形象化，学生通过亲自动手实践，有帮助学生理解和巩固控制的相关知识。识。识。

【技术实现步骤摘要】
一种控制系统实验盒及其实验方法


[0001]本专利技术涉及一种实验教具，具体为一种控制系统实验盒及其实验方法。

技术介绍

[0002]现有教材中针对雨水收集模拟池水位报警、定时浇水控制和土壤湿度控制的功能展示，仅依靠单纯的电路图和示意图，无法生动形象的对学生进行教学，无法满足不同层次的学生操作。
[0003]同时，市面上也没有一款针对该书面知识的相关教具，为了实现了雨水收集模拟池水位报警装置、定时浇水控制系统和土壤湿度控制系统的功能，特提出一种控制系统实验盒及其实验方法。

技术实现思路

[0004]为解决以上现有问题，本专利技术提供一种控制系统实验盒及其实验方法。本专利技术通过以下技术方案实现。
[0005]一种控制系统实验盒，其特征在于，由位于实验盒内的控制器模块、按键模块、声光模块、土壤湿度检测模块及其配套的5V电源适配器、模拟花盆及雨水收集模拟池、假花、模拟降雨装水瓶、水泵及导管组成；
[0006]所述控制器模块上设有电源接口、OLED显示屏、电源开关、电源指示灯、按键模块接口、土壤湿度传感器接口、水泵工作指示灯、水泵接口、声光模块接口、Nano控制板以及功能切换/终止键；
[0007]所述按键模块上设有加减键、确定键以及通过排线与控制器模块连接的接口；
[0008]所述声光模块上设有通过排线与控制器模块连接的接口、绿色指示灯、红色指示灯以及蜂鸣器；
[0009]所述土壤湿度检测模块上设有土壤湿度传感器以及通过排线与控制器模块连接的接口；
[0010]所述按键模块通过其接口与控制器模块上的按键模块接口电连接，声光模块通过其接口与控制器模块上的声光模块接口电连接，土壤湿度检测模块通过其接口与控制器模块上的土壤湿度传感器接口电连接，5V电源适配器与控制器模块电连接以变压供电，水泵的电机通过水泵接口与控制器模块电连接。
[0011]一种控制系统实验盒的实验方法，包括以下实验方法：
[0012]S1.雨水收集模拟池水位报警
[0013]由土壤湿度检测模块、控制器模块、声光模块以及模拟降雨装水瓶组成的水位报警装置，土壤湿度传感器位于雨水收集模拟池内，土壤湿度传感器将检测到的水位信号传到控制器模块进行处理，将处理结果通过声光模块输出；
[0014]通过模拟降雨装水瓶向雨水收集模拟池模拟降雨，当土壤湿度传感器检测到雨水收集模拟池的水位未达到警戒水位时，声光模块亮绿灯，反之声光模块亮红灯并发出警报；
[0015]S2：定时浇水控制
[0016]由按键模块、控制器模块、水泵及导管组成的定时浇水控制装置，水泵位于雨水收集模拟池内，假花位于模拟花盆内，导管的一端连接水泵的出水口，其另一端朝向模拟花盆，通过按键模块设置注水时间，输入到控制模块并实时显示，经程序处理后，将注水时间转为水泵的工作时间，向模拟花盆浇水；
[0017]装置开始工作后，会间隔2秒向模拟花盆重复浇水，期间可通过按压控制器模块的功能切换/终止键停止工作；
[0018]S3：土壤湿度控制
[0019]由按键模块、控制器模块、土壤湿度检测模块、水泵及导管组成的土壤湿度控制装置，土壤湿度检测模块的土壤湿度传感器位于模拟花盆内，水泵位于雨水收集模拟池内，假花位于模拟花盆内，导管的一端连接水泵的出水口，其另一端朝向模拟花盆，通过按键模块设定模拟花盆要达到的土壤湿度等级，与土壤湿度传感器测得的模拟花盆的实际湿度等级，在控制器模块中经过程序比对，控制水泵的工作状态，设置湿度和实际湿度都会在控制器模块实时显示；
[0020]当土壤湿度传感器检测到模拟花盆土壤的湿度等级未达到要求时，水泵开始工作，向模拟花盆浇水直至二者相等，水泵停止工作；如此循环，期间可通过按压控制器模块的功能切换/终止键停止工作。
[0021]本专利技术的有益效果：本专利技术与教材单纯的电路图示意图相比，更加形象，生动，采用排线的连接方式，将体验实验的器材连接过程简单化，适合不同层次的学生操作；可以让书面的理论知识具体化、形象化，学生通过亲自动手实践，有帮助学生理解和巩固控制的相关知识。
附图说明
[0022]图1为本专利技术一种控制系统实验盒的结构图；
[0023]图2为雨水收集模拟池水位报警装置的结构图；
[0024]图3为定时浇水控制装置的结构图；
[0025]图4为土壤湿度控制装置的结构图；
[0026]图5为本专利技术一种控制系统实验盒的控制电路图。
具体实施方式
[0027]下面结合附图对本专利技术的技术方案作更为详细、完整的说明。
[0028]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0029]具体实施例1，一种控制系统实验盒，由位于实验盒1内的控制器模块2、按键模块3、声光模块4、土壤湿度检测模块5及其配套的模拟花盆601及雨水收集模拟池602、假花7、模拟降雨装水瓶8、水泵9及导管10、5V电源适配器11组成；
[0030]控制器模块2上设有电源接口、OLED显示屏、电源开关、电源指示灯、按键模块接
口、土壤湿度传感器接口、水泵工作指示灯、水泵接口、声光模块接口、Nano控制板以及功能切换/终止键；
[0031]按键模块3上设有加减键、确定键以及通过排线与控制器模块2连接的接口；
[0032]声光模块4上设有通过排线与控制器模块2连接的接口、绿色指示灯、红色指示灯以及蜂鸣器；
[0033]土壤湿度检测模块5上设有土壤湿度传感器以及通过排线与控制器模块2连接的接口；
[0034]按键模块3通过其接口与控制器模块2上的按键模块接口电连接，声光模块4通过其接口与控制器模块2上的声光模块接口电连接，土壤湿度检测模块5通过其接口与控制器模块2上的土壤湿度传感器接口电连接，5V电源适配器与控制器模块2电连接以变压供电，水泵9的电机通过水泵接口与控制器模块2电连接。
[0035]一种控制系统实验盒的实验方法，包括以下实验方法：
[0036]S1.雨水收集模拟池水位报警
[0037]由土壤湿度检测模块5、控制器模块2以及声光模块4组成的水位报警装置，土壤湿度传感器位于雨水收集模拟池602内，土壤湿度传感器将检测到的水位信号传到控制器模块2进行处理，将处理结果通过声光模块4输出；
[0038]通过模拟降雨装水瓶8向雨水收集模拟池602模拟降雨，当土壤湿度传感器检测到雨水收集模拟池602的水位未达到警戒水位时，声光模块4亮绿灯，反之声光模块4亮红灯并发出警报；
[0039]S2：定时浇水控制
[0040]由按键模块3、控制器模块2、水泵9及导管10组成的定时浇水控制装置，水泵9位于雨水收集模拟池602内，假花7位于模拟花盆本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种控制系统实验盒，其特征在于，由位于实验盒内的控制器模块、按键模块、声光模块、土壤湿度检测模块及其配套的5V电源适配器、模拟花盆及雨水收集模拟池、假花、模拟降雨装水瓶、水泵及导管组成；所述控制器模块上设有电源接口、OLED显示屏、电源开关、电源指示灯、按键模块接口、土壤湿度传感器接口、水泵工作指示灯、水泵接口、声光模块接口、Nano控制板以及功能切换/终止键；所述按键模块上设有加减键、确定键以及通过排线与控制器模块连接的接口；所述声光模块上设有通过排线与控制器模块连接的接口、绿色指示灯、红色指示灯以及蜂鸣器；所述土壤湿度检测模块上设有土壤湿度传感器以及通过排线与控制器模块连接的接口；所述按键模块通过其接口与控制器模块上的按键模块接口电连接，声光模块通过其接口与控制器模块上的声光模块接口电连接，土壤湿度检测模块通过其接口与控制器模块上的土壤湿度传感器接口电连接，5V电源适配器与控制器模块电连接以变压供电，水泵的电机通过水泵接口与控制器模块电连接。2.根据权利要求1所述的一种控制系统实验盒的实验方法，其特征在于，包括以下实验方法：S1.雨水收集模拟池水位报警由土壤湿度检测模块、控制器模块、声光模块以及模拟降雨装水瓶组成的水位报警装置，土壤湿度传感器位于雨水收集模拟池内，土壤湿度传感器将检测到的水位信号传到控制器模块进行处理，将处理结果通过声光模...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴金俤，
申请(专利权)人：吴金俤，
类型：发明
国别省市：