[实用新型]一种基于PID算法控制系统下的植物栽培装置

说明书

本实用新型涉及一种基于PID算法控制系统下的植物栽培装置，属于植物栽培技术领域。本实用新型包括STM32单片机，转盘，用户交互界面，LCD显示屏，按键，液位传感器，光敏传感器，水管，花盆等部件，花盆分为内盆和外盆，各类信号线和电源线布置在内盆和外盆的夹层之间以及底座的上部，整个系统采用220V交流电经微型电子变压器变压后供电。通过采用基于PID算法原理的控制系统，设计出可以自动浇水、自动补光、实现均匀光照的智能栽培系统，达到了对观赏植物生长条件管理和控制的目的。

技术领域

本实用新型涉及一种基于PID算法控制系统下的植物栽培装置，属于植物栽培技术领域。

背景技术

盆栽在我们日常生活中随处可见，但是对大多数人来说维护盆栽却成为了一大难题。因为经常忽视管理或者不能把握浇水量，导致盆栽枯死或者烂根，降低了盆栽的存活率，给栽种者带来大量不便。特别是对于名贵植物，对生长条件要求比较严格，经常会因为不能科学管理而造成不菲的经济损失。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种基于PID算法控制系统下的植物栽培装置，可以通过基于PID控制系统来解决盆栽生长管理的问题,抗干扰能力强，系统工作稳定。

本实用新型所采用的技术方案是：一种基于PID算法控制系统下的植物栽培装置，包括STM32单片机1，转盘2，用户交互界面3，LCD显示屏31，按键32，液位传感器4，光敏传感器5，水管6，花盆7，植物生长补光灯8，洒水管9，直流减速电机Ⅱ10，可伸缩水管11，湿度传感器12，继电器13，注水口14，水槽15，水泵Ⅰ16，水泵Ⅱ17，直流减速电机Ⅰ18，电机驱动模块19，适配器20，交流电插孔21；

所述陶瓷的花盆7轻置于底座上端的转盘2上，转盘2和直流减速电机Ⅰ18 相连，直流减速电机Ⅰ18固定在底座的箱体上，STM32单片机1置于底座的右上方，电机驱动模块19安装在STM32单片机1与直流减速电机Ⅰ18之间，水泵Ⅱ 17连接水管6，水管6安装在花盆7内盆和外盆的夹层之间，水泵Ⅰ16和可伸缩水管11的一端连接，两台水泵分别和继电器13相连且两台水泵入口端的连接水管均伸入水槽15内，可伸缩水管11的末端连接洒水管9，洒水管9的出水口位于花盆7的正上方，洒水管9的中心和直流减速电机Ⅱ10相连，底座的最下方放置密封的水槽15，水槽15的左上方设置注水口14，水槽15右侧安装液位传感器4，在底座的上方靠近阳光的一面放置两个光敏传感器5，在花盆7内壁固定湿度传感器12，在花盆7上沿放置若干个带防水罩的植物生长补光灯8，在底座的右上方是用户交互界面3，用户交互界面3包括LCD显示屏31和按键32，底座的一侧设置和适配器20相连的交流电插孔21；

适配器20通过电源线和STM32单片机1相连，电机驱动模块19、继电器13、湿度传感器12、光敏传感器5、液位传感器4、LCD显示屏31和按键32均与STM32 单片机1相连，直流减速电机Ⅰ18、直流减速电机Ⅱ10与电机驱动模块19相连，水泵Ⅰ16，水泵Ⅱ17、植物生长补光灯8与继电器13相连。

优选地，所述可伸缩水管11的末端通过直流减速电机Ⅱ10和洒水管9相连，直流减速电机Ⅱ10与电机驱动模块19相连，可伸缩水管11由硬性材料制。

优选地，所述直流减速电机Ⅰ18型号为GA12-N20、额定电压为3V、额定电流213mA、重量10g；所述水泵Ⅰ16和水泵Ⅱ17采用电压为DC 5V，电流为170mA，流量为120L/h的直流水泵；适配器20输出电流2A，输出电压5V；继电器13 采用4路5V继电器。

优选地，所述LCD显示屏31采用5110液晶屏；所述按键32采用四脚微动开关。

优选地，所述洒水管9采用长度250mm，直径10mm的金属管；所述可伸缩水管11采用最短伸缩距离为30cm，最长伸缩距离为100cm,直径2cm的PVC管。

优选地，所述植物生长补光灯8采用14盏全光谱LED植物生长灯。