[发明专利]无土栽培培养液自动控制装置及控制方法

说明书

本发明涉及自动控制技术领域，尤其是涉及一种价格便宜、便于根据检测的需要及时调整控制功能的无土栽培培养液自动控制装置及控制方法。

背景技术

通常使用的培养液自动控制装置为国外进口产品，价格较昂贵，功能较多，而大部分功能是不需要使用的，导致大量资金的浪费；并且，无法根据自动控制的需要，增减相应部件，无法及时调整控制功能。

中国专利授权公开号：CN201928764U，授权公开日2011年8月17日，公开了一种培养液循环利用装置，包括一带有供液管路的培养液池，还配有自动检测及控制装置，设有一组盛置培养液的母液罐，各母液罐的输出管路通入培养液池中，在各母液罐的输出管路上设有受控于自动检测及控制装置的微量泵；设有一个水处理装置，其入口外接自来水管路，其输出管路通入培养液池中；设有一个供氧装置，其输出管路通入培养液池中；在培养液池中置入一组传感器，该组传感器至少包括液位传感器、溶解氧传感器、PH传感器、EC传感器和温度传感器中的一种；所述的各传感器的输出端接自动检测及控制装置的输入端。该发明的不足之处是，无法自动控制培养液中各个离子的浓度。

发明内容

本发明的发明目的是为了克服现有技术中的培养液监测装置价格昂贵，无法根据自动控制的需要及时调整控制功能的不足，提供了一种价格便宜、便于根据检测的需要及时调整控制功能的无土栽培培养液自动控制装置及控制方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种无土栽培培养液自动控制装置，包括控制端和n个用于分别检测不同培养皿中成分含量的终端；所述控制端包括外壳，设于外壳内的主控制器、存储器和第一无线收发器，设于外壳上的显示器和报警器；每个终端均包括壳体，设于壳体内的终端控制器和第二无线收发器，设于壳体上的m个检测接口；m个检测接口分别与pH值传感器和m-1个离子浓度传感器电连接；主控制器分别与第一无线收发器、显示器、存储器和报警器电连接；每个培养皿上方均设有m+2个微量泵，其中，m-1个微量泵分别与盛有不同离子溶液的储液盒相连通，2个微量泵w₁和w₂分别与酸溶液储液盒和碱溶液储液盒相连通，1个微量泵w₃与蓄水盒相连通，每个终端控制器均分别与其对应的第二无线收发器、m个检测接口和各个微量泵电连接；第一无线收发器分别与各个终端的第二无线收发器无线连接。

各个终端分别检测每个培养皿中培养液的各个离子的浓度，各个传感器用于检测培养液中各个离子的浓度，主控制器中预先存储有各离子的标准范围，终端控制器控制第二无线收发器及时发送各个传感器检测的各离子浓度；

主控制器通过第一无线收发器接收检测的各离子浓度，主控制器将检测的各离子浓度与标准范围相比较，当检测的某离子浓度不在标准范围内时，主控制器控制显示器显示出离子浓度异常的培养皿的序号及离子的名称，报警器发出报警信息，然后进行培养液浓度控制和pH控制。

主控制器、终端控制器、报警器、显示器和各个传感器均可采用常用的型号，价格便宜；可根据自动控制的需要及时增减不同的传感器、微量泵，从而实现对培养液中不同离子的自动控制，当某培养皿中的某种离子浓度异常时，报警器和显示器会分别发出报警声音和显示异常离子的名称，主控制器会控制相应终端的与该离子相对应的微量泵打开，从而自动添加溶液，使培养皿中的培养液的各个离子浓度始终在标准范围内，从而使依靠培养液生存的植物健康生长。

因此，本发明具有价格便宜，可根据自动控制的需要及时调整控制功能，为依靠培养液生存的植物的健康成长提供可靠基础的特点。

作为优选，所述检测接口为5个，5个检测接口分别与钾离子传感器、硝酸根离子传感器、钙离子传感器、氯离子传感器和pH值传感器电连接。

作为优选，所述主控制器和终端控制器均为CC2530单片机，各个传感器均通过放大电路与对应的检测接口电连接。

作为优选，控制端还包括启动按键和停止按键，启动按键和停止按键均与主控制器电连接。

作为优选，每个终端还包括开关按键和状态指示灯，开关按键和状态指示灯均与对应的终端控制器电连接。

当终端处于正常工作状态时，状态指示灯为绿色；当终端处于报警状态时，状态指示灯为红色。

一种无土栽培培养液自动控制装置的控制方法，包括如下步骤：

(6-1)存储器中存储有pH值标准范围[R₁，R₂]，与各个离子浓度传感器相对应的浓度标准范围；各个终端控制器中均设有营养阈值μ′；