全文摘要
本实用新型公开了一种用于智能花盆的传感器电路板，其包括用于布置传感器信号处理电路的第一部分、用于布置传感器的探头的第二部分，以及在第一部分和第二部分之间的呈条状的第三部分；第三部分上具有导体，用于将传感器的探头的输出端电连接到传感器信号处理电路。使用时，传感器电路板的第二部分布置在智能花盆的内盆中的土壤中，第一部分和第三部分的连接处布置在内盆的盆沿上，使得第一部分布置在智能花盆的内盆和外盆之间。本实用新型能够实现仅令传感器的探头布置在花盆的土壤中，而令传感器信号处理电路布置在花盆的土壤之外，从而实现对这部分电路的土壤隔离防水，并能实现对这部分电路的标准化的配置，从而提高产品的性能。
主设计要求
1.一种用于智能花盆的传感器电路板，其特征在于，包括用于布置传感器信号处理电路的第一部分、用于布置传感器的探头的第二部分，以及在所述第一部分和所述第二部分之间的呈条状的第三部分；其中，在所述第三部分上具有用于将所述传感器的探头的输出端连接到所述传感器信号处理电路的导体。
设计方案
1.一种用于智能花盆的传感器电路板，其特征在于，包括用于布置传感器信号处理电路的第一部分、用于布置传感器的探头的第二部分，以及在所述第一部分和所述第二部分之间的呈条状的第三部分；
其中，在所述第三部分上具有用于将所述传感器的探头的输出端连接到所述传感器信号处理电路的导体。
2.如权利要求1所述的用于智能花盆的传感器电路板，其特征在于，所述第一部分与所述第三部分间形成夹角，所述夹角不大于90度。
3.如权利要求1或2所述的用于智能花盆的传感器电路板，其特征在于，所述传感器电路板是PCB板，所述导体是形成在所述PCB板上的金属布线。
4.如权利要求3所述的用于智能花盆的传感器电路板，其特征在于，所述导体的一端为用于与所述传感器信号处理电路的输入端电连接的第一电连接端，所述导体的另一端为用于与所述传感器的探头的输出端电连接的第二电连接端。
5.如权利要求4所述的用于智能花盆的传感器电路板，其特征在于，所述导体的表面形成有绝缘的保护层。
6.如权利要求5所述的用于智能花盆的传感器电路板，其特征在于，所述保护层的材料是三防漆。
7.如权利要求5或6所述的用于智能花盆的传感器电路板，其特征在于，在所述第一部分上布置有所述传感器信号处理电路，所述传感器信号处理电路的输入端与所述导体的第一电连接端电连接；在所述传感器电路板的所述第二部分上布置有至少一个所述传感器的探头，所述传感器的探头的输出端与所述导体的第二电连接端电连接。
8.如权利要求7所述的用于智能花盆的传感器电路板，其特征在于，在所述第一部分上还布置有主控和通信模块电路和接口电路。
9.如权利要求7所述的用于智能花盆的传感器电路板，其特征在于，所述智能花盆包括外盆和放置在所述外盆内的内盆，所述内盆中布置有土壤；
所述传感器电路板的所述第一部分布置在所述内盆和所述外盆之间，所述第二部分和第三部分布置在所述内盆中；其中，所述第二部分布置在所述土壤中，所述第三部分部分地在所述土壤中，并沿所述内盆的内壁从所述土壤向所述内盆的盆沿延伸。
10.如权利要求9所述的用于智能花盆的传感器电路板，其特征在于，所述第一部分和所述第三部分的连接处布置在所述内盆的盆沿上。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及智能花盆技术领域，尤其涉及一种用于智能花盆的传感器电路板。
背景技术
种植花草既可以修身养性又可以净化、美化环境，这已然成为许多人闲暇之余的爱好。但是因场所限制，很多使用者往往需要将植物栽种在花盆里，即植物盆栽。这不但适于观赏，例如盆景；并且能够在办公、家居类场所方便地种植绿色植物来改善这些场所的空气质量；也易于移动位置，使用者能根据自己的需要将植物放置在适合的位置。
传统的植物盆栽的日常养护工作通常是繁琐复杂的，例如浇水、控制光照和温度、施加肥料等等，并且不同的植物往往要求不同的养护操作。但是，现代生活节奏加快，人们每日需要外出工作甚至多日离家出差或旅游，并不能一直悉心照料自己栽种的植物，往往使得盆栽枯萎、死亡。另外，对于一些具有特殊种植要求的娇贵植物，种植者如果欠缺经验也不能很好地对其进行照料，可能也会导致植物出现生长问题，甚至死亡。
随着社会的发展以及科技的进步，目前已经出现了能够通过传感器感知其中栽种的植物的生长环境的智能花盆，花盆之中或者之上集成了包括温度、湿度、光照度、土壤肥力等的各种传感器、显示屏和\/或指示灯、控制器等。通过针对其中栽种的植物的种类而设定的种植指令，这样的智能花盆能够提醒栽种者何时进行诸如浇水、控制光照和温度、施加肥料等的操作。并且，智能花盆上还可以集成水箱，安装水泵以及浇水设备，通过控制器中预先设定的程序，自动地对栽种的植物进行浇水操作。这尤其有利于喜欢种植却需要经常出差的人群。
可见，智能花盆的出现大大便利了人们在其办公、家居类场所栽种喜欢的植物、花卉。
在智能花盆中，诸如湿度、土壤肥力的传感器需要和土壤直接接触，因此连接其的电路必然至少部分地需要在土壤中经过。这就要求考虑到对该电路，或者至少对该电路在土壤中经过的部分的防水设计。对此问题，目前有两种解决方案，第一种方案是将上述传感器的探头布置在土壤中，使用线缆将探头的输出信号传送到布置在土壤之外的传感器信号处理电路，即，将传感器探头和传感器信号处理电路分离，并在其间使用线缆将两者连接；第二种方案是将传感器探头和传感器信号处理电路集成在一起，并对其(主要是其中的信号处理电路部分)进行高等级的防水处理，以共同布置在土壤中。
但是上述两种现有的方案在实施时都有其不利之处，其中第一种方案虽然设计简单，成本也很低，但由于其传感器探头和信号处理电路间连接的线缆的长度以及距离不容易标准化，会使传感器的输出精度和一致性下降，从而影响到智能花盆的工作性能；而在第二种方案中，虽然可以很好的解决传感器的输出精度和一致性问题，但其要求的高等级防水处理使得其电路的防水成本很高，从而导致智能花盆的成本上升。
因此，有必要设计一种用于智能花盆的传感器电路板，解决上述的这些技术问题。
实用新型内容
为实现上述目的，本实用新型提供了一种用于智能花盆的传感器电路板，其包括用于布置传感器信号处理电路的第一部分、用于布置传感器的探头的第二部分，以及在第一部分和第二部分之间的呈条状的第三部分；第三部分上具有导体，用于将传感器的探头的输出端电连接到传感器信号处理电路。
在一个较佳的实施方式中，传感器电路板是PCB板，PCB板的第一部分和第三部分间形成不大于90度的夹角，第三部分上的导体是金属布线。每一个金属布线的两端分别是用于焊接传感器信号处理电路的输入端的第一电连接端和用于焊接传感器的探头的输出端的第二电连接端。金属布线上覆盖有绝缘的保护层，该保护层的材料是三防漆，例如有机硅。
在一个较佳的实施方式中，传感器电路板的第一部分上布置有传感器信号处理电路、主控和通信模块电路和接口电路，传感器信号处理电路的输入端焊接到对应的金属布线的第一电连接端，并且传感器信号处理电路、主控和通信模块电路和接口电路之间也通过传感器电路板的第一部分上金属布线实现电连接。传感器电路板的第一部分上布置有至少一个传感器的探头，传感器的探头的输出端焊接到对应的金属布线的第二电连接端，由此传感器的探头输出的电信号能够通过该金属布线电连接到传感器信号处理电路。
在一个较佳的实施方式中，传感器电路板用于的智能花盆包括外盆和放置在外盆内的内盆，内盆中布置有土壤。其中，传感器电路板的第二部分布置在土壤中，第三部分部分地在土壤中，并沿内盆的内壁从土壤向内盆的盆沿延伸，第一部分和第三部分的连接处布置在内盆的盆沿上，使得第一部分布置在内盆和外盆之间。
由此可见，本实用新型的用于智能花盆的传感器电路板，通过布置用于布置传感器信号处理电路的第一部分、用于布置传感器的探头的第二部分以及在第一部分和第二部分之间的呈条状的第三部分，能够实现仅令传感器的探头布置在花盆的土壤中，而令传感器信号处理电路布置在花盆的土壤之外，从而实现对这部分电路的土壤隔离防水；并且，通过使用PCB板及其上的金属布线，能够实现连接于传感器的探头和传感器信号处理电路之间的电路部分的标准化的配置，从而提高产品的性能。另外，本实用新型的用于智能花盆的传感器电路板结构简单，制作方便，能有效控制产品的生产成本。
以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。
附图说明
图1示意性地显示了在一个较佳的实施例中，本实用新型的用于智能花盆的传感器电路板的几何结构。
图2示意性地显示了图1所示的本实用新型的用于智能花盆的传感器电路板的电路结构。
图3示意性地显示了在一个较佳的实施例中，本实用新型的用于智能花盆的传感器电路板。
图4示意性地显示了图3所示的本实用新型的用于智能花盆的传感器电路板在智能花盆中的应用。
具体实施方式
如图1、2所示，在一个较佳实施例中，本实用新型提供了一种用于智能花盆的传感器电路板10，其包括第一部分11、第二部分12以及在第一部分11和第二部分12之间的呈条状的第三部分13，第三部分13上具有导体22。在本实施例中，传感器电路板10是PCB板，其上的导体22是金属布线，例如铜箔布线。
第一部分11和第三部分13之间形成夹角14，较佳地该夹角14不大于90度。该夹角可以这样确定，其一条边由第一部分11限定，例如通过从第一部分11和第三部分13的连接部向第一部分11的与该连接部相对的端部连线，其另一条边由第三部分13限定，例如通过从第一部分11和第三部分13的连接部向第三部分13和第二部分12的连接部连线。
第一部分11的形状和大小可以根据其上需要布置的电路(例如，传感器信号处理电路23、主控和通信模块电路24和接口电路25，参见图3)确定，类似地，第二部分12的形状和大小可以根据其上需要布置传感器的探头(例如图3中所示的传感器的探头21)确定。第三部分13的形状和大小可以根据需要放置传感器电路板10的花盆(例如图4所示的智能花盆1)确定，尤其第三部分13的长度(如，第一部分11和第三部分13的连接部到第三部分13和第二部分12的连接部之间的距离)可以根据花盆的内部高度确定。
第三部分13上布置的导体22的个数可以根据实际需要使用的传感器的探头的个数确定。如图3所示的使用两个传感器的探头21时，布置两个导体22，分别对应这两个探头21。当然，第三部分13上布置的导体22的个数可以大于所需使用的传感器的探头的个数。另外需要说明的是，此处示出的导体22是用于将探头21输出的电信号传送到传感器信号处理电路23的，如果探头21需要被供电，则在第三部分13上还需要相应地布置用于向探头21供电的导体，例如将与外部电源电连接的接口电路25电连接到探头21的金属布线。
本实用新型对导体22的参数没有特殊限制，可以根据常规PCB布线工艺确定这些金属布线的参数，例如金属材料、金属层厚度、线宽、线间距等等。各个导体22的两端分别为用于电连接传感器信号处理电路23的输入端的第一电连接端221和用于电连接传感器的探头21的输出端的第二电连接端222。第一电连接端221和第二电连接端222可以是焊盘，它们分别形成在第一部分11和第二部分12上，以在那里允许传感器信号处理电路23的输入端以及传感器的探头21的输出端焊接在对应的焊盘上，实现它们与导体22的电连接。
另外，还可以根据实际需要，在第一部分11、第二部分12上开设用于将传感器信号处理电路23、主控和通信模块电路24、接口电路25、传感器的探头21安放到第一部分11、第二部分12的安装孔。此时，设计者和生产者可以根据需要将这些电路模块布置在PCB板的一个表面，而将导体22形成在PCB板的另一个表面。
本实施例中，导体22的表面覆盖有绝缘的保护层，较佳地采用三防漆，例如有机硅，当然并不限于有机硅。由此能实现对导体22的防水、防潮、防尘、防腐蚀、防老化等。
图3示出了，在另一个较佳实施例中，本实用新型的智能花盆的传感器电路板10上布置有诸如传感器信号处理电路23、主控和通信模块电路24及接口电路25的电路模块以及传感器的探头21。其中，上述电路模块以及传感器的探头21与导体22完成电连接。
具体地，本实施例的传感器电路板10的组装过程如下：
首先，取用如前一实施例所描述的传感器电路板10，将传感器的探头21固定到第二部分12上，并将传感器信号处理电路23固定到第一部分11上。其中，可以使用彼此分离的成品的传感器的探头21和传感器信号处理电路23，也可以使用传感器成品，并将该传感器中的探头和信号处理电路拆分，分别用作为传感器的探头21和传感器信号处理电路23。
使用的传感器例如是，湿度传感器、土壤肥力传感器等需要布置到种植植物的土壤中的传感器。
该传感器的探头21和传感器信号处理电路23可以通过介质，例如粘合剂，固定到第二部分12和第一部分11的一个表面，以待在该表面与该表面上的导体22电连接。该传感器的探头21和传感器信号处理电路23也可以通过安装孔固定到第二部分12和第一部分11的一个表面，其输出端和输入端(例如引脚)通过安装孔到第二部分12和第一部分11的另一个表面，以待在该另一个表面与其上的导体22电连接。
然后，将其他电路模块，如主控和通信模块电路24及接口电路25固定到第一部分11上。其固定方式与传感器的探头21和传感器信号处理电路23的固定方式相同，可以通过介质(例如粘合剂)或通过安装孔固定到第一部分11。
然后，将传感器信号处理电路23的输入端电连接到对应的导体22的第一电连接端221，将传感器的探头21的输出端电连接到对应的导体22的第二电连接端222。
其中，可以将传感器信号处理电路23的输入端(例如，其为引脚的形式)焊接在形成为焊盘的第一电连接端221，将传感器的探头21的输出端(例如，其为引脚的形式)焊接在形成为焊盘的第二电连接端222。
类似地，实现其他电路模块，如主控和通信模块电路24及接口电路25到第一部分11上用于它们的导体(金属布线)。
较佳地，完成传感器的探头21的输出端在对应的焊盘上的焊接后，可以对焊接部涂覆三防漆，另外，传感器的探头21也可以涂覆三防漆，以得到更优的防水、防潮、防尘、防腐蚀、防老化等防护。
图4示出了，在另一个较佳实施例中，在智能花盆1中使用前一个实施例中描述的传感器电路板10，其中为了绘图清楚起见，其中仅绘示了传感器电路板10的几何外廓，而未绘出传感器电路板10上的电路部分。
如图所示，智能花盆1包括内盆31和外盆32，内盆31的外径小于外盆32的内径，两者高度基本相同。其中，使用时，内盆31中布置土壤，以用来种植植物，内盆31布置在外盆32中，两者之间保持有一定的间隙。
在智能花盆1中放置本实用新型的传感器电路板10时，将已按如前所述的方式完成组装的传感器电路板10，以第二部分12在下、第一部分11在上的取向，从上向下地插入内盆31中的土壤，使得第二部分12埋入土壤中，并使得第一部分11和第三部分13的连接部布置在内盆31的盆沿上，从而使得第一部分11处于内盆31和外盆32之间。即，在放置传感器电路板10时，使得内盆31的壁容纳在第一部分11和第三部分13的夹角14内。
使用时，传感器的探头21将对土壤湿度和\/或土壤肥力等土壤参数感测到电信号通过导体22传送到传感器信号处理电路23，由此获得土壤湿度和\/或土壤肥力等土壤参数。并且，主控和通信模块电路24可以根据获得的土壤参数，判断需要种植者执行的恰当操作(例如浇水、施肥等)，并提醒种植者。
以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域的技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201822251104.6
申请日:2018-12-29
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:11(北京)
授权编号:CN209541791U
授权时间:20191025
主分类号:G01D 21/02
专利分类号:G01D21/02;A01G9/02
范畴分类:31P;
申请人:清北汇智（北京）科技发展有限责任公司
第一申请人:清北汇智（北京）科技发展有限责任公司
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第一发明人:王海军
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