[實用新型]一種環境可控的植物培養箱的控制電路

有效

• 申請號: 201720047623.3
• 申請日: 2017-01-16
• 公開（公告）號: CN206369976U
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發明（設計）人: 唐潮;胡佳成;禹靜;李東升
• 申請（專利權）人: 中國計量大學
• 主分類號: G05D27/02
• 分類號: G05D27/02
• 代理公司: 杭州奧創知識產權代理有限公司33272
• 代理人: 王佳健

技術領域

本實用新型涉及一種環境可控的植物培養箱，尤其是涉及一種在外界環境變化時，箱內的環境參數依然可控的植物培養箱。

背景技術

隨著人們生活水平的提高，對蘭花、菊花、牡丹等觀賞類花卉和石斛、人參等高藥用價值的植物需求越來越大，借助植物組織培養技術可在短時間內獲得大量同品質種苗，因其不受外界氣候、地勢、地域和時間等條件的約束，目前已經成為遺傳育種、種質資源保護和脫毒快繁的重要手段。

植物培養箱是一種模擬自然環境中與植物生長相關的溫度、濕度和光照等因素，創造局部人工氣候的一種實驗設備，廣泛應用于植物的人工培養領域。環境調節控制系統是植物生長室的核心，也決定了作物的生長狀況。環境調節控制系統包括溫度、光照等環境因子的控制。植物光合作用主要利用波長為610~720nm的紅橙光和波長為400~510nm的藍紫光，紅橙光有助于光合產物的積累，藍紫光對植物枝干、形態形成有重要影響。所以培養箱中主要采用紅燈和藍燈對植物進行光照。

此環境調節控制系統與溫室技術中的智能控制系統實現功能相一致，不同點在于溫室技術是為實現優質、高效、低耗的工業化規模生產，而該培養箱是作為一種實驗設備，用于植物的生長培養實驗。所以對植物培養箱的研究顯得十分重要。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種環境參數可控的植物培養箱，它專為植物的培育而設計，主要用于控制培養箱的內部參數，包括：溫度、光照、土壤PH值等參數。

本實用新型采用的技術方案是：

本植物培養箱包括：電源模塊、MCU最小系統模塊、程序下載模塊、按鍵模塊、1602LCD液晶屏顯示模塊、紅色LED燈控制模塊、藍色LED燈控制模塊、溫度測量接口模塊、溫度控制接口模塊、土壤PH值測量接口模塊等。電源模塊用于給整個系統提供電能；1602LCD液晶屏通過排線連接至MCU最小系統模塊，用于實現人機交互；土壤PH值測量接口模塊，輸入端為土壤PH值傳感器，輸出端連接至MCU最小系統模塊的AD接口，用于檢測培養箱中土壤的PH值；溫度測量接口模塊，輸入端為DS18B20數字溫度傳感器，輸出端連接至MCU最小系統模塊的P2.4端口，用于檢測培養箱中土壤的溫度值；溫度控制接口模塊，輸入端為加熱管，輸出端連接至MCU最小系統模塊的P6.3端口，用于控制培養箱中加熱管的通斷；紅色LED燈控制模塊連接至MCU最小系統模塊的P6.0接口，用于控制紅色LED燈的開關；藍色LED燈控制模塊連接至MCU最小系統模塊的P6.1接口，用于控制藍色LED燈的開關；程序下載模塊用于下載程序到電路板；按鍵模塊用于數據的輸入。

所述的電源模塊提供+3.3V、+5V、12V電壓、220VAC。

所述的電源模塊包括兩個穩壓芯片U1、U2、一個12V接插口P1、一個單刀單擲開關S1、一個電源指示燈D2、一個防接反二極管D1、一個可恢復保險絲F1、三個鉭電容C1、C3、C5、C7、四個瓷片電容C2、C4、C6、C8、三個電阻R1、R2、R3。12V接插口P1一端接單刀單擲開關S1的一端，另一端接地，保險絲F1的一端接單刀單擲開關S1的一端，保險絲F1的另一端接防接反二極管D1的陽極，防接反二極管D1的陰極接鉭電容C1的正極、瓷片電容C2的一端、穩壓芯片U1的第一引腳，鉭電容C1的負極、瓷片電容C2的另一端接地，穩壓芯片U1的第二引腳接地，鉭電容C3的負極、瓷片電容C4的一端并至地，鉭電容C3的正極接瓷片電容C4的另一端并引出一個+5V電壓端子，+5V電壓端子的另一端接穩壓芯片U2的第三引腳，穩壓芯片U2的第一引腳接地，鉭電容C5的正極接瓷片電容C6的另一端、穩壓芯片U2的第二引腳、電阻R1、R3的一端并引出+3.3V模擬電壓端子，電阻R1、R3的另一端連接一起并接鉭電容C7的正極、瓷片電容C8的一端、電阻R2的一端并引出+3.3V數字電壓端子，電阻R2的另一端接電源指示燈D2的陽極，鉭電容C7的負極、瓷片電容C8的一端和電源指示燈D2的陰極并至地。所述電源模塊U1型號為LM7805V，U2型號為LM1117-3.3V。220VAC除了給LED燈供電，還通過開關電源轉為+12V電壓一路給土壤PH傳感器供電，另一路用于穩壓為+5V作為繼電器開啟電壓，此外將+5V電壓穩壓為+3.3V電壓用于給單片機等數字電路供電。