(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)实用新型专利
(10)授权公告号 CN 206674636 U(45)授权公告日 2017.11.28
(21)申请号 201720421449.4(22)申请日 2017.04.20
(73)专利权人 费菁皓
地址 200023 上海市黄浦区鲁班路168弄1
号902室
专利权人 陈铭宇 王予祺(72)发明人 费菁皓 陈铭宇 王予祺 (74)专利代理机构 北京酷爱智慧知识产权代理
有限公司 11514
代理人 安娜(51)Int.Cl.
A01G 9/16(2006.01)A01G 9/24(2006.01)A01G 7/04(2006.01)
(54)实用新型名称
基于物联网的植物培养系统(57)摘要
本实用新型属于培养箱技术领域，提供了一种基于物联网的植物培养系统。该系统包括箱体、主控板、LED灯、温度调节子系统、湿度调节子系统和传感器，箱体包括自下向上依次设置的第一盒体、侧面板和第二盒体，第一盒体用于装载植物和待培养植物，主控板位于第二盒体内，且与LED灯、温度调节子系统、湿度调节子系统和传感器连接，LED灯固定于侧面板，温度调节子系统和传感器均分布于所述第一盒体，湿度调节子系统位于第二盒体内。本实用新型基于物联网的植物培养系统能够采用硬件设备，对植物培养所需的光照、温度和湿度进行控制与调节，简化培养箱的结构，节省占用空间和成本，提高观赏性。
权利要求书1页 说明书4页 附图2页
CN 206674636 UCN 206674636 U
权 利 要 求 书
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1.一种基于物联网的植物培养系统，其特征在于，包括：箱体、主控板、LED灯、温度调节子系统、湿度调节子系统和传感器，所述箱体包括自下向上依次设置的第一盒体、侧面板和第二盒体，所述第一盒体用于装载植物和待培养植物，所述主控板位于所述第二盒体内，且与所述LED灯、所述温度调节子系统、所述湿度调节子系统和所述传感器连接，
所述LED灯固定于所述侧面板，
所述温度调节子系统和所述传感器均分布于所述第一盒体，所述湿度调节子系统位于所述第二盒体内。
2.根据权利要求1所述基于物联网的植物培养系统，其特征在于，还包括：继电器，所述主控板通过所述继电器与PTC发热片连接，所述温度调节子系统包括PTC发热片。
3.根据权利要求2所述基于物联网的植物培养系统，其特征在于，所述主控板与温度传感器连接，所述传感器包括温度传感器。4.根据权利要求1所述基于物联网的植物培养系统，其特征在于，所述湿度调节子系统包括水箱和与所述水箱连接的水泵，所述水泵通过继电器与所述主控板连接。
5.根据权利要求1所述基于物联网的植物培养系统，其特征在于，还包括：变压器，分别与所述LED灯和供电电源连接。
6.根据权利要求1所述基于物联网的植物培养系统，其特征在于，所述主控板通过时钟芯片与所述LED灯连接。
7.根据权利要求6所述基于物联网的植物培养系统，其特征在于，所述时钟芯片的型号为DS3231。
8.根据权利要求1所述基于物联网的植物培养系统，其特征在于，还包括：WIFI模块，与所述主控板连接，且位于所述第二盒体内。
9.根据权利要求1所述基于物联网的植物培养系统，其特征在于，所述侧面板包括第一侧面板、第二侧面板和第三侧面板，所述第一侧面板与所述第二侧面板平行，
所述第三侧面板位于所述第一侧面板和所述第二侧面板之间，且与所述第一侧面板垂直，
所述第一盒体与所述第一侧面板和所述第二侧面板滑动连接，所述第二盒体与所述第一侧面板、所述第二侧面板和所述第三侧面板固定连接。10.根据权利要求9所述基于物联网的植物培养系统，其特征在于，还包括：通气孔，所述通气孔位于所述第三侧面板。
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说 明 书
基于物联网的植物培养系统
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技术领域
[0001]本实用新型涉及培养箱技术领域，具体涉及一种基于物联网的植物培养系统。背景技术
[0002]在书桌或阳台上摆放绿植逐渐成为人们的一种习惯。为了给植物提供适宜的生长环境，人们多会采用植物培养箱培养绿植。[0003]但是，在实际应用过程中，植物培养箱也存在诸多弊端。例如，对于光照培养箱，其广泛运用在实验室等科研场所，为植物提供全光谱光照，从而控制植物生长。某些型号的光照培养箱还能够调节箱内的温度，但是，其体积巨大，价格昂贵，由于采用全封闭式结构，观赏性差，并且，操作过程复杂，无法控制土壤水分。[0004]对于人工气候箱，其具有光照、加湿功能的高精度冷热恒温设备，能够提供理想的人工气候实验环境，可用作植物的发芽、育苗、组织和微生物的培养。但是，其体积巨大，价格昂贵，观赏性差，使用复杂。[0005]对于家庭培养箱，其可以通过手机对光照和水分进行控制。观赏性比光照培养箱和光照培养箱有所提高，且体积较小适合家用，但价格依旧昂贵，并且功能较少，无法实现湿度控制。此外，各个培养箱的结构复杂，操作复杂，且多为全封闭式，观赏度差。[0006]如何采用硬件设备，对植物培养所需的光照、温度和湿度进行控制与调节，简化培养箱的结构，节省占用空间和成本，提高观赏性，是本领域技术人员亟需解决的问题。实用新型内容
[0007]针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供了一种基于物联网的植物培养系统，能够采用硬件设备，对植物培养所需的光照、温度和湿度进行控制与调节，简化培养箱的结构，节省占用空间和成本，提高观赏性。
[0008]本实用新型提供一种基于物联网的植物培养系统，该系统包括箱体、主控板、LED灯、温度调节子系统、湿度调节子系统和传感器，箱体包括自下向上依次设置的第一盒体、侧面板和第二盒体，第一盒体用于装载植物和待培养植物，主控板位于第二盒体内，且与LED灯、温度调节子系统、湿度调节子系统和传感器连接，LED灯固定于侧面板，温度调节子系统和传感器均分布于第一盒体，湿度调节子系统位于第二盒体内。[0009]进一步地，本实施例基于物联网的植物培养系统还包括继电器，主控板通过继电器与PTC发热片连接，温度调节子系统包括PTC发热片。[0010]进一步地，主控板与温度传感器连接，传感器包括温度传感器。[0011]基于上述任意基于物联网的植物培养系统实施例，进一步地，湿度调节子系统包括水箱和与水箱连接的水泵，水泵通过继电器与主控板连接。[0012]基于上述任意基于物联网的植物培养系统实施例，进一步地，该系统还包括变压器，分别与LED灯和供电电源连接。
[0013]基于上述任意基于物联网的植物培养系统实施例，进一步地，主控板通过时钟芯
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片与LED灯连接。[0014]进一步地，时钟芯片的型号为DS3231。
[0015]基于上述任意基于物联网的植物培养系统实施例，进一步地，该系统还包括WIFI模块，与主控板连接，且位于第二盒体内。
[0016]基于上述任意基于物联网的植物培养系统实施例，进一步地，侧面板包括第一侧面板、第二侧面板和第三侧面板，第一侧面板与第二侧面板平行，第三侧面板位于第一侧面板和第二侧面板之间，且与第一侧面板垂直，第一盒体与第一侧面板和第二侧面板滑动连接，第二盒体与第一侧面板、第二侧面板和第三侧面板固定连接。[0017]进一步地，该系统还包括通气孔，通气孔位于第三侧面板。[0018]由上述技术方案可知，本实施例提供的基于物联网的植物培养系统，通过传感器实时检测待培养植物生长环境的温度和湿度，并通过温度调节子系统、湿度调节子系统调节温度值和湿度值，LED灯根据主控板的控制信息调节自身的状态，以为植物生长，提供光源，降低硬件成本。[0019]同时，该系统能够将箱体分层设置，在第一盒体中培养植物，将主控板、湿度调节子系统等硬件设备设置于第二盒体，减小箱体体积，节省对空间的占用率，通过侧面板将第一盒体和第二盒体上下分立设置，为待培养植物提供生长空间，观赏性强。[0020]因此，本实施例基于物联网的植物培养系统能够采用硬件设备，对植物培养中的光照、温度和湿度进行控制与调节，简化培养箱的结构，节省占用空间和成本，提高观赏性。附图说明
[0021]为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
[0022]图1示出了本实用新型所提供的一种箱体的结构框图；
[0023]图2示出了本实用新型所提供的一种基于物联网的植物培养系统的电路连接图；[0024]图3示出了本实用新型所提供的另一种箱体的结构框图；
[0025]图4示出了本实用新型所提供的另一种基于物联网的植物培养系统的电路连接图。
具体实施方式
[0026]下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来本实用新型的保护范围。
[0027]需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。
[0028]本实用新型实施例所提供的一种基于物联网的植物培养系统，结合图1或图2，该系统包括箱体1、主控板2、LED灯3、温度调节子系统4、湿度调节子系统5和传感器6，箱体1包括自下向上依次设置的第一盒体11、侧面板12和第二盒体13，第一盒体11用于装载植物和
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待培养植物，主控板2位于第二盒体13内，且与LED灯3、温度调节子系统4、湿度调节子系统5和传感器6连接，LED灯3固定于侧面板12，温度调节子系统4和传感器6均分布于所述第一盒体11，所述湿度调节子系统5位于所述第二盒体13内。其中，主控板2可以采用Arduino微控制器对整套系统进行控制，还可以通过手机或电脑更改参数，箱体1的一部分是采用亚克力板通过CNC加工指出，另一部分通过3D技术制作而成。LED灯3为采用波长为420nm～500nm的蓝灯和波长为620nm～750nm的红灯以10：4的比例制成的全光谱植物灯。[0029]在实际应用过程中，针对温度调节，其具体调节控制过程为：传感器6检测待培养植物生长环境的温度值，并传送至主控板2，主控板2根据检测的温度值与温度阈值比较，在检测的温度值低于温度阈值时，启动温度调节子系统4，对第一盒体11进行加热，以调节植物生长环境的温度。
[0030]针对湿度调节，其具体调节控制过程为：传感器6检测待培养植物生长环境的湿度值，并传送至主控板2，主控板2根据检测的湿度值与湿度阈值比较，在检测的湿度值低于湿度阈值时，启动湿度调节子系统5，向第一盒体11内注入水分，以调节植物生长环境的湿度。[0031]针对光照调节，其具体调节控制过程为：主控板2根据时间信息，控制LED灯3的状态，以为待培养植物提供光源。[0032]由上述技术方案可知，本实施例提供的基于物联网的植物培养系统，通过传感器6实时检测待培养植物生长环境的温度和湿度，并通过温度调节子系统4、湿度调节子系统5调节温度值和湿度值，LED灯3根据主控板2的控制信息调节自身的状态，以为植物生长，提供光源，降低硬件成本和植物死亡率，以使用户轻松完成对植物的照顾工作。[0033]同时，该系统能够将箱体1分层设置，在第一盒体11中培养植物，将主控板2、湿度调节子系统5等硬件设备设置于第二盒体13，减小箱体1体积，节省对空间的占用率，通过侧面板12将第一盒体11和第二盒体13上下分立设置，为待培养植物提供生长空间，观赏性强。[0034]因此，本实施例基于物联网的植物培养系统能够采用硬件设备，对植物培养中的光照、温度和湿度进行控制与调节，简化培养箱的结构，节省占用空间和成本，提高观赏性。[0035]为了进一步提高本实施例基于物联网的植物培养系统中硬件设备运行稳定性，具体地，在温度调节方面，结合图4，该系统还包括继电器，主控板2通过继电器与PTC发热片连接，温度调节子系统4包括PTC发热片。在此，该系统通过温度传感器实时检测待培养植物的温度值，在维度低于温度阈值时，主控板2控制继电器接通，PTC发热片启动加温，以调节生长环境中的温度。PTC发热片的稳定性强，使用寿命长，继电器能够结合检测的温度切换工作状态，灵敏度高。并且，在温度检测方面，传感器6包括温度传感器，主控板2与温度传感器连接，以实现对温度的有效检测。在实际应用过程中，温度传感器的型号为DS18B20。通过焊接方式，完成12V、9.6V、5V供电线路的安装，并使用杜邦线和面包板完成继电器、传感器6和主控板2之间的连接。[0036]具体地，在湿度调节方面，结合图4，湿度调节子系统5包括水箱和与水箱连接的水泵，水泵通过继电器与主控板2连接。水泵的出水口连接通水管的第一端，通水管的第二端连接至第一盒体11。在此，该系统将水箱和水泵设置于第二盒体13中，水泵能够根据主控板2的控制命令，使水箱中的水分通过通水管流向第一盒体11，调节第一盒体11中土壤的湿度，以提高湿度控制的准确性，避免水流过大或补水不足的现象。[0037]具体地，在光照调节方面，结合图4，本实施例基于物联网的植物培养系统还包括
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说 明 书
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变压器，分别与LED灯3和供电电源连接。在此变压器为5伏变压器，通过5伏变压器将供电电源的电能量进行转换，防止LED灯3供电不足。并且，主控板2通过时钟芯片与LED灯3连接。其中，时钟芯片的型号为DS3231。时钟芯片能够为光照调节提供准确的时钟，无需采用主控板2内部的定时器，即使系统掉电时，该系统仍能够采用DS3231时钟芯片控制LED灯3的状态，为植物生长提供光照。[0038]具体地，在箱体1结构设置方面，结合图3，侧面板12包括第一侧面板、第二侧面板和第三侧面板，第一侧面板与第二侧面板平行，第三侧面板位于第一侧面板和第二侧面板之间，且与第一侧面板垂直，第一盒体11与第一侧面板和第二侧面板滑动连接。同时，第三侧面板还设有通气孔。在此，第一盒体与侧面板12滑动连接，便于用户更换土壤，第二盒体13与侧面板12固定连接，保证湿度调节子系统5和主控板2的稳定性。并且，该箱体1设置三个侧面板，既能够保证侧面板与盒体的稳固连接，又能够提高观赏性。
[0039]为了进一步方便用户远程操控本实施例基于物联网的植物培养系统，具体地，结合图4，该系统还包括WIFI模块，如ESP8266模块，与主控板2连接，且位于第二盒体13内。WIFI模块能够传输电脑、手机等远程端的控制参数，以调节控制第一盒体11中的温度、湿度和光照，方便用户在远程端进行操作，提高用户体验。[0040]最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。
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