流量指示立體水田的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種流量指示立體水田，包括立體水田本體，所述立體水田本體包括輸水管以及設(shè)于輸水管內(nèi)的水輪發(fā)電機(jī)，所述水輪發(fā)電機(jī)電連接有發(fā)光電路板，所述發(fā)光電路板包括穩(wěn)壓?jiǎn)卧?、采樣控制單元以及發(fā)光單元，發(fā)光單元包括第一發(fā)光支路、第二發(fā)光支路、第三發(fā)光支路。水輪發(fā)電機(jī)發(fā)電，其輸出電壓通過(guò)穩(wěn)壓?jiǎn)卧€(wěn)壓，輸出發(fā)光單元發(fā)光所需的穩(wěn)定電壓，采樣控制單元采樣水輪發(fā)電機(jī)的輸出電壓，為發(fā)光單元提供控制信號(hào)，控制不同的發(fā)光二極管發(fā)光，達(dá)到指示流量的目的。
【專利說(shuō)明】流量指示立體水田

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種農(nóng)業(yè)種植裝置，更具體地說(shuō)，它涉及一種立體水田。

【背景技術(shù)】
[0002]立體水田是一種可放置于室內(nèi)，用作栽培植物或種植觀賞性植物的優(yōu)良種植載體。
[0003]現(xiàn)有的立體水田，為保證植物的正常生長(zhǎng)，通常設(shè)置有水循環(huán)系統(tǒng)，將底部的蓄水池內(nèi)的水通過(guò)水泵往上層輸送，并從輸水管輸出至灑水裝置內(nèi)，對(duì)立體水田內(nèi)的栽培槽進(jìn)行澆灌。
[0004]但長(zhǎng)期以來(lái)，從上層澆灌下的水流沒有得到有效的利用，將其重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能并用于指示流量的大小，現(xiàn)有的利用水流發(fā)電的技術(shù)在部分專利中已有所記載，如申請(qǐng)?zhí)枮?01020541368.6以及申請(qǐng)?zhí)枮?00710044831.9的中國(guó)專利，其能將水流的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能并使發(fā)光元件發(fā)光，但還未能解決指示流量大小的問題，是目前技術(shù)人員研發(fā)的方向。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種流量指示立體水田，其能指示循環(huán)的水流流量大小。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了如下技術(shù)方案:
[0007]一種流量指示立體水田，包括立體水田本體，所述立體水田本體包括輸水管以及設(shè)于輸水管內(nèi)的水輪發(fā)電機(jī)，所述水輪發(fā)電機(jī)電連接有發(fā)光電路板，
[0008]所述發(fā)光電路板包括穩(wěn)壓?jiǎn)卧⒉蓸涌刂茊卧约鞍l(fā)光單元，
[0009]所述穩(wěn)壓?jiǎn)卧罱佑谒啺l(fā)電機(jī)和發(fā)光單元之間以輸出電壓信號(hào)；
[0010]所述采樣控制單元耦接于水輪發(fā)電機(jī)和發(fā)光單元之間以輸出控制信號(hào)；
[0011]所述發(fā)光單元耦接于穩(wěn)壓?jiǎn)卧c采樣控制單元之間以接收電壓信號(hào)并根據(jù)控制信號(hào)發(fā)光;
[0012]所述發(fā)光單元包括
[0013]第一發(fā)光支路，包括串聯(lián)連接的第一 NMOS管、第一發(fā)光二極管以及第一負(fù)載電阻，所述第一發(fā)光二極管的兩端還并聯(lián)有第二 NMOS管，所述第一 NMOS管的開啟電壓小于第二 NMOS管的開啟電壓；
[0014]第二發(fā)光支路，包括串聯(lián)連接的第三NMOS管、第二發(fā)光二極管以及第二負(fù)載電阻，所述第二發(fā)光二極管的兩端還并聯(lián)有第四NMOS管，所述第三NMOS管的開啟電壓等于第二 NMOS管的開啟電壓且小于第四NMOS管的開啟電壓；
[0015]第三發(fā)光支路，包括串聯(lián)連接的第五NMOS管、第三發(fā)光二極管以及第三負(fù)載電阻，所述第五NMOS管的開啟電壓等于第四NMOS管的開啟電壓；
[0016]所述第一 NMOS管、第二 NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管、第五NMOS管的柵極均與采樣控制單元的輸出端耦接。
[0017]通過(guò)采用上述技術(shù)方案，當(dāng)輸水管內(nèi)的水流循環(huán)時(shí)，水流帶動(dòng)水輪發(fā)電機(jī)發(fā)電，其輸出電壓通過(guò)穩(wěn)壓?jiǎn)卧€(wěn)壓，輸出發(fā)光單元發(fā)光所需的穩(wěn)定電壓，所述采樣控制單元采樣水輪發(fā)電機(jī)的輸出電壓，為發(fā)光單元提供控制信號(hào)，當(dāng)控制信號(hào)處于第一 NMOS管的開啟電壓和第二 NMOS管的開啟電壓之間時(shí)，第一 NMOS管導(dǎo)通而第二 NMOS管截止，第一發(fā)光二極管發(fā)光，而其他發(fā)光二極管不發(fā)光，指示流量到達(dá)第一預(yù)設(shè)范圍，當(dāng)控制信號(hào)處于第三NMOS管開啟電壓和第四NMOS管開啟電壓之間時(shí)，第二 NMOS管導(dǎo)通使第一發(fā)光二極管被短接熄滅，第三NMOS管導(dǎo)通使得第二發(fā)光二極管發(fā)光，指示流量到達(dá)第二預(yù)設(shè)范圍，同理，當(dāng)?shù)竭_(dá)第三流量預(yù)設(shè)范圍時(shí)，第三發(fā)光二極管導(dǎo)通而第一發(fā)光二極管、第二發(fā)光二極管熄滅，達(dá)到指示流量的目的。
[0018]本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述采樣控制單元包括串聯(lián)連接的多個(gè)分壓電阻，所述分壓電阻間的中間節(jié)點(diǎn)作為采樣控制單元的輸出端。
[0019]通過(guò)采用上述技術(shù)方案，水輪發(fā)電機(jī)的輸出電壓遠(yuǎn)大于NMOS管開啟所需的控制電壓，通過(guò)分壓電阻分壓，取中間節(jié)點(diǎn)電壓作為控制信號(hào)，完成信號(hào)間的轉(zhuǎn)化，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用。
[0020]本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述穩(wěn)壓?jiǎn)卧罱拥姆€(wěn)壓器以及電容。
[0021]通過(guò)采用上述技術(shù)方案，對(duì)水輪發(fā)電機(jī)輸出的變化的電壓進(jìn)行穩(wěn)壓和濾波，為發(fā)光二極管提供穩(wěn)定的工作電壓。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:利用NMOS管的電子開關(guān)特性，根據(jù)流量大小切換發(fā)光二極管發(fā)光以指示流量大小，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為本實(shí)用新型流量指示立體水田實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2為圖1的A部放大圖；
[0025]圖3為本實(shí)用新型流量指示立體水田實(shí)施例的發(fā)光電路板電路原理圖；
[0026]圖4為本實(shí)用新型流量指示立體水田實(shí)施例的穩(wěn)壓?jiǎn)卧娐吩韴D；
[0027]圖5為本實(shí)用新型流量指示立體水田實(shí)施例的采樣控制單元電路原理圖。
[0028]附圖標(biāo)記說(shuō)明:1、立體水田本體；11、架體；12、水池；13、栽培槽；14、灑水裝置；15、水泵；16、輸水管；2、水輪發(fā)電機(jī)；3、發(fā)光電路板；31、穩(wěn)壓?jiǎn)卧?2、采樣控制單元；33、發(fā)光單元；331、第一發(fā)光支路；332、第二發(fā)光支路；333、第三發(fā)光支路。

【具體實(shí)施方式】
[0029]參照附圖對(duì)本實(shí)用新型水龍頭實(shí)施例做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0030]根據(jù)水輪發(fā)電機(jī)2的工作原理，可以有效的得出水輪發(fā)電機(jī)2的輸出電壓與其運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)速成正比，其轉(zhuǎn)速越快，水輪發(fā)電機(jī)2的輸出電壓也就越高，相應(yīng)的，水龍頭的流量與其轉(zhuǎn)速也成正比，因而當(dāng)循環(huán)水流的流量越大的時(shí)候，其水輪發(fā)電機(jī)2的輸出電壓也就越大，因此可以通過(guò)檢測(cè)水輪發(fā)電機(jī)2的輸出電壓大小判斷循環(huán)水流的流量的作用。
[0031]參照?qǐng)D1、圖2，一種流量指示立體水田，包括立體水田本體1，所述立體水田本體I包括架體11，所述架體11由下至上依次設(shè)置有水池12、若干栽培槽13以及灑水裝置14，所述水池12內(nèi)設(shè)置水泵15，所述水泵15通過(guò)輸水管16連通至灑水裝置14，所述輸水管16內(nèi)設(shè)置水輪發(fā)電機(jī)2，所述水輪發(fā)電機(jī)2電連接有發(fā)光電路板3，在水流到達(dá)一定流量時(shí)，就帶動(dòng)水輪發(fā)電機(jī)2發(fā)電，水輪發(fā)電機(jī)2優(yōu)選地設(shè)置在位于頂部的輸水管16的出水口，發(fā)光電路板3優(yōu)選地設(shè)置在輸水管16的內(nèi)壁內(nèi)或外壁，與管路內(nèi)的流體相互隔尚，水輪發(fā)電機(jī)2和發(fā)光電路板3通過(guò)導(dǎo)線連接。
[0032]本實(shí)施例采用的水輪發(fā)電機(jī)2的輸出電壓為直流電壓，采用直流水輪發(fā)電機(jī)2即可。
[0033]由于水輪發(fā)電機(jī)2的設(shè)置屬于現(xiàn)有技術(shù)，故不作贅述，以下對(duì)發(fā)光電路板3做詳細(xì)說(shuō)明。
[0034]參照?qǐng)D3，所述發(fā)光電路板3包括穩(wěn)壓?jiǎn)卧?1、采樣控制單元32以及發(fā)光單元33，
[0035]所述穩(wěn)壓?jiǎn)卧?1耦接于水輪發(fā)電機(jī)2和發(fā)光單元33之間以輸出電壓信號(hào)；
[0036]所述采樣控制單元32耦接于水輪發(fā)電機(jī)2和發(fā)光單元33之間以輸出控制信號(hào)；
[0037]所述發(fā)光單元33耦接于穩(wěn)壓?jiǎn)卧?1與采樣控制單元32之間以接收電壓信號(hào)并根據(jù)控制信號(hào)發(fā)光；
[0038]所述發(fā)光單元包括
[0039]第一發(fā)光支路331，包括串聯(lián)連接的第一 NMOS管Q1、第一發(fā)光二極管LEDl以及第一負(fù)載電阻R1，所述第一發(fā)光二極管LEDl的兩端還并聯(lián)有第二 NMOS管Q2，所述第一 NMOS管Ql的開啟電壓小于第二 NMOS管Q2的開啟電壓；
[0040]第二發(fā)光支路332，包括串聯(lián)連接的第三NMOS管Q3、第二發(fā)光二極管了 LED2以及第二負(fù)載電阻R2，所述第二發(fā)光二極管LED2的兩端還并聯(lián)有第四NMOS管Q4，所述第三NMOS管Q3的開啟電壓等于第二 NMOS管Q3的開啟電壓且小于第四NMOS管Q4的開啟電壓；
[0041]第三發(fā)光支路333，包括串聯(lián)連接的第五NMOS管Q5、第三發(fā)光二極管LED3以及第三負(fù)載電阻R3，所述第五NMOS管Q5的開啟電壓等于第四NMOS管Q4的開啟電壓；
[0042]所述第一 NMOS管Q1、第二 NMOS管Q2、第三NMOS管Q3、第四NMOS管Q4、第五NMOS管Q5的柵極(分別對(duì)應(yīng)圖2中所示的gl、g2、g3、g4、g5)均與采樣控制單元32的輸出端耦接。
[0043]第一發(fā)光二極管LED1、第二發(fā)光二極管LED2、第三發(fā)光二極管殼采用不同色的LED，可采用不同色的LED，但因?yàn)椴煌腖ED需要的電壓有微小差別，因此需要負(fù)載電阻配合分壓，此外，由于NMOS管的導(dǎo)通阻抗很小，當(dāng)LED被短接時(shí)，負(fù)載電阻還起到防止通過(guò)的電流過(guò)大的問題。
[0044]參照?qǐng)D4，穩(wěn)壓?jiǎn)呜?1米用以LM7805穩(wěn)壓器為核心構(gòu)成的穩(wěn)壓電路，以輸出穩(wěn)定的+5V電壓，濾波電容Cl、C2對(duì)電壓進(jìn)行濾波穩(wěn)壓，提高抗干擾能力。
[0045]參照?qǐng)D5，采樣控制單元32采用串聯(lián)的多個(gè)分壓電阻，本實(shí)施例優(yōu)選地設(shè)置串聯(lián)連接的分壓電阻R4和R5，兩者的中間節(jié)點(diǎn)作為控制單元的輸出端耦接至g1、g2、g3、g4、g5，其輸出端的電壓為R5兩端的電壓，該電壓由R4和R5兩者的比值決定，以對(duì)水流發(fā)電機(jī)的輸出電壓進(jìn)行降壓，并能準(zhǔn)確對(duì)輸出電壓的變化進(jìn)行采樣，向發(fā)光單元33輸出控制信號(hào)。
[0046]流量指示立體水田內(nèi)循環(huán)的水流帶動(dòng)水輪發(fā)電機(jī)2發(fā)電，其輸出電壓通過(guò)穩(wěn)壓?jiǎn)卧?1穩(wěn)壓，輸出+5V的電源電壓至各個(gè)發(fā)光支路，在NMOS管選型上，第一 NMOS管可選用型號(hào)為A03414的NMOS管，其開啟電壓為IV，第二 NMOS管以及第三NMOS管均可選用型號(hào)為A03400的NMOS管，其開啟電壓為1.5V，第四NMOS管以及第五NMOS管可選用型號(hào)為A03422的NMOS管，由此得到的開啟電壓區(qū)間為I至1.5V、1.5至2V、2V以上，若將分壓電阻R4與R5的比值設(shè)置為4:1，則水輪發(fā)電機(jī)2的輸出電壓的變化區(qū)間則分別為5-7.5V、7.5-10V、1V以上，由此得知的是，當(dāng)水流量達(dá)到使水輪電機(jī)的輸出電壓處于上述變化區(qū)間范圍時(shí)，則分別指示不同的發(fā)光二極管發(fā)光，達(dá)到指示流量大小的目的。
[0047]由上述推導(dǎo)可得出，通過(guò)改變開啟電壓區(qū)間以及分壓電阻的比例，可以調(diào)節(jié)水輪發(fā)電機(jī)2輸出電壓的變化區(qū)間，由此可指示不同大小范圍的流量。
[0048]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本實(shí)用新型思路下的技術(shù)方案均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理前提下的若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種流量指示立體水田，包括立體水田本體，其特征是:所述立體水田本體包括輸水管以及設(shè)于輸水管內(nèi)的水輪發(fā)電機(jī)，所述水輪發(fā)電機(jī)電連接有發(fā)光電路板，所述發(fā)光電路板包括穩(wěn)壓?jiǎn)卧⒉蓸涌刂茊卧约鞍l(fā)光單元， 所述穩(wěn)壓?jiǎn)卧罱佑谒啺l(fā)電機(jī)和發(fā)光單元之間以輸出電壓信號(hào)； 所述采樣控制單元耦接于水輪發(fā)電機(jī)和發(fā)光單元之間以輸出控制信號(hào)； 所述發(fā)光單元耦接于穩(wěn)壓?jiǎn)卧c采樣控制單元之間以接收電壓信號(hào)并根據(jù)控制信號(hào)發(fā)光; 所述發(fā)光單元包括 第一發(fā)光支路，包括串聯(lián)連接的第一 NMOS管、第一發(fā)光二極管以及第一負(fù)載電阻，所述第一發(fā)光二極管的兩端還并聯(lián)有第二 NMOS管，所述第一 NMOS管的開啟電壓小于第二NMOS管的開啟電壓； 第二發(fā)光支路，包括串聯(lián)連接的第三NMOS管、第二發(fā)光二極管以及第二負(fù)載電阻，所述第二發(fā)光二極管的兩端還并聯(lián)有第四NMOS管，所述第三NMOS管的開啟電壓等于第二NMOS管的開啟電壓且小于第四NMOS管的開啟電壓； 第三發(fā)光支路，包括串聯(lián)連接的第五NMOS管、第三發(fā)光二極管以及第三負(fù)載電阻，所述第五NM0S管的開啟電壓等于第四NMOS管的開啟電壓； 所述第一 NMOS管、第二 NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管、第五NMOS管的柵極均與采樣控制單元的輸出端耦接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流量指示立體水田，其特征是:所述采樣控制單元包括串聯(lián)連接的多個(gè)分壓電阻，所述分壓電阻間的中間節(jié)點(diǎn)作為采樣控制單元的輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的流量指示立體水田，其特征是:所述穩(wěn)壓?jiǎn)卧罱拥姆€(wěn)壓器以及電容。
【文檔編號(hào)】F03B13/00GK204191239SQ201420648595
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年11月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月1日
【發(fā)明者】陳國(guó)柱 申請(qǐng)人:寧波和興環(huán)保科技有限公司