專利名稱：記憶式水培澆水電子開關的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種在蔬菜、花卉水培中控制抽水電泵或電磁閥的啟動及停止的開關裝置。國際專利分類號為A01G25／16。
水培法不僅要求植物根系浸泡在含有營養元素的水溶液里吸收水分和養分，而且要求根系有一定的時間接觸空氣，以滿足呼吸要求。以前的電泵運行靠人工操作電源閘刀。在長達數日的植物生長周期內晝夜值班不僅加大勞務費用，而且稍有漏誤，引起植株受害。
為解決營養液的自動循環問題，日本、美國等高技術設施園藝，采用了通用的工業程序控制器。使用程序控制器，要對各程序步驟預先設定時間給定值。由于植物類型、品種、發育期、生長勢因時因地而異，不可能有規范化的標準參數，需要進行反復試驗，根據植物反應、記錄、分析選定適宜的供水及間歇時間。然后將時間設定值通過諸如按鈕、撥動開關、撥碼盤或數字鍵盤等輸入部件送進通用程序控制器中作為預定值。因此，預定值的設置比較繁鎖。對于溫室農業操作工人來說，難掌握，易出錯。
在現有技術中，同本實用新型相近的有“MF－程序控制器”，該程序控制器，用于工業過程控制。它的主要優點是不用繁瑣的程序知識。任何人只要在實際使用中，操縱一次面板上的開關，該儀器即可模仿人進行重復性工作，給用戶使用帶來很方便。本儀器輸出使用無觸點固態繼電器，可直接驅動單相、三相電機或其它交流負載。
本實用新型的目的是提供一種將上述實驗、編程兩步驟合為一體的記憶式水培澆水供液電子開關。它能將人工操作時各步驟經歷時間長短記憶存貯下來，作為自動控制的時間參數。節省了數據的人工記錄和手工送入作業。
本實用新型的目的是這樣實現的設置二個小型雙刀雙擲面板開關，既作為操作電泵的控制開關，又作為單片機的輸入部件。
本實用新型的特征是，記憶式水培澆水電子開關由機殼和電路構成，機殼上的自動與手動開關1與電路中的雙刀雙擲開關1相連，機殼上的工作與間歇開關2與電路中的雙刀雙擲開關2相連，機殼上還有220V交流輸入插座和輸出插座，機殼可用金屬塑料及其它非金屬材料制成。電路由兩個小型雙刀雙擲開關1和2、單片機3、干簧繼電器4、單向可控硅5和5伏直流電源組成，小型雙刀雙擲開關1、2與單片機輸入端口線相連，干簧繼電器4與單片機3輸出端口線相連，單片機3存貯有記憶開關操作時間的程序(程序附后)。
本實用新型的具體結構由以下的實施例及其附圖給出。
圖1是根據本實用新型提出的記憶式植物水培定時裝置電路圖。
圖2是機殼正視圖圖3是機殼背視圖圖4是軟件流程圖下面結合
圖1詳細說明依據本實用新型提出的具體裝置的細節及工作情況。
該裝置由兩個小型雙刀雙擲開關1及2，單片機3(型號8751或其它類似型號)，(均可從市場上購買)，干簧繼電器4(型號JAG－4－1HA)，單向可控硅5(型號3CT5A－10，電流5安培，耐壓1000伏)及5伏直流電源組成(鎘鎳電池1.25V一節，共4節)。小型雙刀雙擲開關1起自動－手動轉換作用。它的初始位置放在手動狀態。一方面使電泵等執行部件脫離單片機，另一方面向單片機送出零電平信號，指引單片機程序進入“學習態”。這時雙刀小型開關2的一個刀切斷或接通干簧繼電器中的微弱電流(約5毫安)控制可控硅的導通與截止，從而控制了通過插座6輸向電泵的220伏強電。雙刀小型開關2的另一個刀，在切斷電泵電源的間歇階段送出穩定而持續的零電平訊號，啟動單片機3的間歇時段秒計數器工作。當電泵接通電源時則送出穩定而持久的高電平信號，啟動工作時段秒計數器工作。單片機內部RAM有足夠的容量，秒計數值允許累計到數目以上。
當小型雙刀開關1搬向自動狀態時，使電泵等執行部件與單片機的輸出端口接通。電泵的通斷不再受小型開關2的控制而直接受輸出端口輸出的“0”，“1”狀態電平控制，單片機程序轉入“運行態”(程序附后)，對記憶在秒計數器中的累積值進行減1計數，以控制電泵運轉及間歇的時間長度，當減1計數器減到零時，電泵由一種狀態轉換到另一種狀態。單片機的程序對于電泵運轉時間長度不做任何處理，即在“學習態”累計了多長工作時間，就在工作態重復執行多長工作時間。但間歇時間長度則根據光合作用周期變動規律，夜間引入不同延時加倍處理，即間歇時間自動拉長到白天間歇時間的4倍、8倍或16倍。
本實用新型與以往的通用性程序控制器相比具有三方面的優點。(1)結構簡單。省略了數字鍵盤、撥碼等輸入設備；利用干簧繼電器配合可控硅代替了無觸點固態繼點器，從而降低了成本。(2)操作簡便。不需繁瑣的程序知識，通過實驗至少操縱一次工作間歇周期，本裝置即可自動重復模仿人的動作。(3)定時范圍寬。可由1秒定時數百萬秒約相當好幾個月的時間間隔。
本實用新型與通用型智能化程序控制器相比具有以下特點。(1)結構緊湊。兩個雙刀雙擲開關、一個單片機芯片、繼電器和可控硅構成了極其簡單的高性能智能化系統。(2)根據植物生理特性、單片機不是進行簡單的人工動作的重復，而是具有夜間識別及處理能力。
本實用新型與MF－程序控制器相比，MF－程序控制器輸出使用無觸點固態繼電器，本實用新型使用干簧繼電器加可控硅，因而價格便宜2／3－1／2，同時具有夜間識別程序。
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權利要求1.一種具有記憶式水培澆水的電子開關，其特征是由機殼和電路構成，機殼上的自動與手動開關1與電路中的雙刀雙擲開關1相連，機殼上的工作與間歇開關2與電路中的雙刀雙擲開關2相連，機殼上還有220V交流輸入插座和輸出插座，機殼可用金屬、塑料制成。
2.根據權利要求1所述的電子開關，其特征是電路由兩個小型雙刀雙擲開關1和2，單片機3，干簧繼電器4，單向可控硅5和5伏直流電源組成，小型雙刀雙擲開關1、2與單片機3輸入端口線相連，干簧繼電器4與單片機3輸出端口線相連，單片機3存貯有記憶開關操作時間的程序。
專利摘要一種記憶式水培澆水電子開關，由機殼和電路構成，機殼面板上有自動與手動開關1，工作與間歇開關2，背板有輸出與輸入插座；電路由兩個雙刀雙擲開關1和2，單片機3，干簧繼電器4，單向可控硅5與5伏直流電源組成；本實用新型可直接驅動單相電機或其它負載，能模仿人進行重復性工作，給用戶帶來很大方便；并且本實用新型具有結構簡單，操作簡便，定時范圍寬，價格便宜，以及有夜間識別程序等優點。
文檔編號A01G31/02GK2047480SQ892046
公開日1989年11月15日 申請日期1989年4月17日 優先權日1989年4月17日
發明者羅中嶺, 徐師華, 陳紹逢 申請人:中國農業科學院農業氣象研究室