CN105432440A - 一种智能浇灌装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种智能浇灌装置，其包括外壳、水泵、进水管、出水管及智能控制器，智能控制器控制水泵进行周期性启、停从而将水提供给待浇灌的植物，一台装置同时伺服多个花盆，通过调节每个花盆所连接水路的末端阀门的开度，实现各个花盆在浇灌时间相同的情况下具有不同的浇灌水量，采用双电源设计，两个电源系统之间采用光耦隔离，有效隔离了电机启动的电磁脉冲对控制系统稳定性的影响，内置水泵采用橡胶减震设计，有效降低水泵共振产生的噪音，装置采用全铝外壳，有效降噪、提供更好的散热效果且能够同时屏蔽设备电机产生的电磁辐射，利用连通器原理，实现水箱级连，自由扩展蓄水容量。

Description

一种智能浇灌装置

技术领域

本发明涉及园艺装置领域，具体涉及一种智能浇灌装置。

背景技术

植物需要定期浇水，但由于家中无人或主人经常忘记浇水，容易导致植物缺水、干枯甚至死亡，而目前缺少一种方便、好用能够定时给植物补充水分的自动装置。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中存在的技术问题，提供一种能够定时自动浇水的智能浇灌装置。

本发明第一方面实施例提供的智能浇灌装置，包括外壳、水泵、进水管、出水管及智能控制器，所述智能控制器控制所述水泵进行周期性启、停，所述水泵将水从所述进水管抽入并通过出水管送出并提供给待浇灌的植物。

进一步的，所述水泵通过隔振件设置于所述外壳内，所述隔振件由隔振圈、隔振底座及加强肋组成，所述隔振圈套设于所述水泵主体上，所述隔振底座通过紧固件与外壳内侧连接固定，所述加强肋设置于所述隔振圈及隔振底座之间。

进一步的，还具有液晶显示器、两个按键，所述液晶显示屏、两个按键位于所述外壳的某个外表面之上，所述智能控制器由晶体振荡器、单片机、光耦芯片、及继电器组成，所述晶体振荡器、单片机、光耦芯片及继电器位于所述外壳内部；其中：

所述晶体振荡器与所述单片机的第一输入端口电连接，用于提供时钟信号给所述单片机；

所述两个按键与所述单片机的第二输入端口电连接，用于提供用户的选择信号给所述单片机；

所述液晶显示屏与所述单片机的第一输出端口电连接，用于显示所述单片机的输出信息；

所述光耦芯片与所述单片机的第二输出端口电连接，所述单片机发送控制信号给所述光耦芯片，所述光耦芯片将所述控制信号由电信号转换为光信号再转换为电信号并发送给所述继电器，所述继电器控制所述水泵周期性启停。

进一步的，还具有电源，所述电源为双电源系统，其中一个电源系统为低电压电源，所述低电压电源用于给所述单片机供电，另外一个电源系统为高电压电源，所述高电压电源用于给所述水泵供电，所述高电压电源的电压高于所述低电压电源的电压，所述单片机及所述水泵的电路通过所述光耦芯片进行光电隔离。

进一步的，所述进水管与水箱相连，所述水箱为多个且多个水箱之间通过三通装置互联；所述出水管末端具有滴灌或喷灌装置，所述滴灌或喷灌装置用于将水提供给若干个待浇灌植物。

进一步的，所述外壳由金属材料制成。

进一步的，所述水箱内具有沉子，用于将所述进水管末端沉降于水箱底部。

本领域第二方面的实施例提供的智能浇灌装置，包括外壳、水泵、电源、进水管、出水管、智能控制器，所述水泵通过隔振件设置于所述外壳内；

所述外壳上具有进水孔、出水孔；所述进水管、出水管穿过所述进水孔、出水孔进入外壳内部并与所述水泵水路连接；

还具有液晶显示器、两个按键，所述液晶显示屏、两个按键位于所述外壳的某个外表面之上；

所述智能控制器由晶体振荡器、单片机、光耦芯片、及继电器组成，所述晶体振荡器、单片机、光耦芯片及继电器位于所述外壳内部，其中：

所述晶体振荡器与所述单片机的第一输入端口电连接，用于提供时钟信号给所述单片机；

所述两个按键与所述单片机的第二输入端口电连接，用于提供用户的选择信号给所述单片机；

所述液晶显示屏与所述单片机的第一输出端口电连接，用于显示所述单片机的输出信息；

所述光耦芯片与所述单片机的第二输出端口电连接，所述单片机发送控制信号给所述光耦芯片，所述光耦芯片将所述控制信号由电信号转换为光信号再转换为电信号并发送给所述继电器，所述继电器控制所述水泵周期性启停；

所述电源为双电源系统，其中一个电源系统为低电压电源，所述低电压电源用于给所述单片机供电，另外一个电源系统为高电压电源，所述高电压电源用于给所述水泵供电，所述高电压电源的电压高于所述低电压电源的电压，所述单片机及所述水泵的电路通过所述光耦芯片进行光电隔离。

进一步的，所述进水管与水箱相连，所述水箱为多个且多个水箱之间通过三通装置互联；所述出水管末端具有滴灌或喷灌装置，所述滴灌或喷灌装置之间通过三通装置互联。

进一步的，所述外壳由金属材料制成。

本发明提供的智能浇灌装置能够实现如下技术效果：

1.本装置控制水泵按天数循环定时启动，能够设定循环天数、单次工作时长，实现无人值守、定时、定量浇花；

2.一台装置能够同时伺服多个花盆，通过调节每个花盆所连接水路的末端阀门的开度，能够实现各个花盆在浇灌时间相同的情况下具有不同的浇灌水量，从而实现软件极简设计；

3.液晶显示屏加双按键设计使得用户控制简单直观、软件逻辑设计方便简洁；

4.系统采用双电源设计，两个电源系统之间采用光耦隔离，有效隔离了电机启动的电磁脉冲对控制系统稳定性的影响；

5.内置水泵采用橡胶减震设计，有效降低水泵共振产生的噪音；

6.装置采用全铝外壳，有效降噪、提供更好的散热效果且能够同时屏蔽设备电机产生的电磁辐射；

7.利用连通器原理，实现水箱级连，自由扩展蓄水容量。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实施方式的智能浇灌装置的内部结构示意图。

图2是本实施方式的智能浇灌装置的外壳立体示意图。

图3是本实施方式的智能浇灌装置在应用时的状体参考图。

图4是本实施方式的智能浇灌装置的液晶显示器及按键的示意图。

图5是本实施方式的智能浇灌装置的控制流程图。

图6是本实施方式的智能浇灌装置中的水泵安装示意图。

图7是本实施方式的智能浇灌装置的智能控制器的结构示意图。

具体实施方式

以下基于表示本发明的实施方式的附图，对本发明进行具体说明。

图1至图2分别显示了本发明提供的智能浇灌装置的内部结构示意图及外壳的立体示意图。本装置具有一主机10，主机10具有一个外壳4，外壳4内部具有水泵1，智能控制器2，内置电源3，进水管6，出水管7，外接电源5，进水管6和出水管7分别穿过外壳4上的进水孔440、出水孔450进入外壳并与水泵1的接口相连，内置电源3为智能控制器2供电，外接电源5为水泵1供电。

外壳4上具有液晶显示器420，用于显示时间、浇水的间隔天数、每次浇水的时长等信息，便于用户操作，还具有两个按键410，其中一个按键410具有选择功能，另一个按键410具有确定功能，两个按键的设置不但减少了按键数量而且降低了操作复杂度，便于用户使用；还具有外接电源接口430，外接电源通过该接口与设备内部的各个用电模块相连接从而为这些用电模块供电；还具有进水孔440和出水孔450，进水管6和7分别穿过进水孔440、出水孔450进入外壳并与水泵1的接口相连；

如图3所示，主机10通过进水管6与水箱20相连，通过出水管7与待浇水的花盆30相连，水流被水泵1从水箱20中抽出并进入进水管6，被水泵1送出后经过出水管7并供给给各个花盆30，在供给各个花盆时出水管7的末端可以连接喷灌或滴灌的接头以便水可以通过喷洒或滴水的形式浇到花盆中。

智能控制器与液晶显示屏及按键共同组成了本装置的控制系统，如图4所示，其显示了液晶显示屏所显示的信息，包括间隔、时长，间隔的含义即每隔多少天浇一次水，数字范围是0-30，单位是天，举例说明：0代表当天立即启动且只启动一次，1代表第二天启动且每天启动，2代表第三天启动且每隔1天启动，依次类推；时长的含义为每次浇花时间，可以分别设定分、秒，分的可选数字范围是0-30，单位是分，秒的可选数字范围是0-59，单位是秒；图4中还显示了设定和修改两个按键，用户通过操作这两个按键能够完成本装置浇花逻辑控制方案的设定，具体操作步骤如图5所示：

步骤：101：按设定键进入间隔天数设定模式；即液晶显示器上仅间隔部分显示数字，其余部分不显示，用户能够明白已经进入了间隔天数设定模式；

步骤102：按修改键进入间隔天数选择模式(0-30天)；即用户按动修改键来选择间隔天数，数字从0变化至30，用户每按动一次修改键则数字增加1，不断循环，直到数字增加到用户意图指定的数字；

步骤103：按设定键进入时长-分设定模式；即液晶显示器上仅时长-分部分显示数字，其余部分不显示，用户能够明白已经进入了时长-分设定模式；

步骤104：按修改键进入时长-分选择模式(0-30分)；即用户按动修改键来选择时长-分，数字从0变化至30，用户每按动一次修改键则数字增加1，不断循环，直到数字增加到用户意图指定的数字；

步骤105：按设定键进入时长-秒设定模式；即液晶显示器上仅时长-秒部分显示数字，其余部分不显示，用户能够明白已经进入了时长-秒设定模式；

步骤106：按修改键进入时长-秒选择模式(0-59秒)；即用户按动修改键来选择时长-秒，数字从0变化至59，用户每按动一次修改键则数字增加1，不断循环，直到数字增加到用户意图指定的数字；

步骤107：按设定键确定；即设定过程完成，系统开始按照设定进入工作或待机模式，举例说明：若选择的是间隔5天、时长是5分0秒，则本装置中的水泵将每隔5天启动一次、每次启动5分0秒的时间并把水浇灌到管路所连的所有花盆中。

通过这种设定和控制逻辑极大的简化了装置的控制逻辑、减少了按键的数量并降低了用户操作的复杂程度，能够实现装置无人值守、自动启动、定时控制。

本装置中的一台主机能够给多个花盆浇水，各个花盆之间通过三通装置进行水路上的互联，各个花盆的浇花时间相同，用户通过调节每个花盆中的喷灌或滴灌的接头的开度来调节水流量的大小，从而能够实现各个花盆浇水时间相同但浇水的量彼此不同的技术效果。

如图3所示，为了增加贮水量，多个水箱20通过三通装置22级联，共同为主机10供水，极大的提高了供水的安全性。

如图3所示，进入水箱的管路末端具有沉子21，其作用在于将管路末端沉于水箱底部以便令水箱中的水能够被充分抽出，避免管路漂浮导致大量水存于水箱底部不能被抽出。

如图7所示，智能控制器2由单片机201、晶体振荡器202、光耦芯片203、继电器204四个部分组成，其中单片机201及晶体振荡器202由内置电源供电，水泵1由外接电源5供电，水泵1所在供电通路与智能控制器2所在的供电通路通过光耦芯片203来进行隔离，其工作过程为单片机201通过IO接口发出控制信号令光耦芯片左侧的二极管发光，光信号传送给光耦芯片右侧的三极管并令其发送电信号给继电器204，继电器令外界电源5与水泵1导通或断开从而令水泵1开启或停止；其中单片机201为超低功耗MUC单片机，因此内置电源可以为3V电池，而水泵1为12V直流水泵，因此外接电源5可以是220V交流转直流变压器也可以是12V的锂电池。

由于智能控制器与水泵采用双电源系统，且两个电源系统之间具有光电隔离，因而能够有效隔离水泵电机启动时的电磁脉冲对智能控制器的影响，避免造成控制电路的紊乱。

如图6所示，水泵1通过隔振件8安装于外壳4的底部，隔振件8由隔振圈801、隔振底座802、加强肋803组成，隔振圈801套设于水泵1的主体外部，隔振底座802通过螺丝或螺母等紧固部件固定于外壳4的底部，加强肋803位于隔振圈和隔振底座之间起到提高强度的作用，由于隔振件8的存在，水泵1在工作时产生的震动不会或很少传导到外壳上，从而避免装置发生振跳，也避免噪音的产生和传导，隔振件8可以由橡胶、海绵、泡沫、软木等隔振材料制成。

外壳4的材料为铝或铝合金或其他金属材料，这能从三个方面产生好的技术效果：

(1)金属材料的外壳与塑料外壳相比自重较大，水泵在工作过程中产生的震动不会导致装置整体发生跳动或位移，能够令装置稳定在一个地点，从而提高装置稳定性和安全性；

(2)金属材料具有好的导热性能，水泵及智能控制器在工作过程中产生的热量能够有效的传导出去避免设备过热；

(3)该外壳还能够将其内部的水泵在启动和关闭时由电流脉冲产生的电磁干扰屏蔽掉，防止其传播到壳体外部对临近的别的电器造成干扰，例如避免本装置附近的手机、电视等电器发生鸣叫、屏幕产生雪花等问题，从而提高用户使用的满意度。

本发明提供的智能浇灌装置具有如下技术效果：

1.本装置控制水泵按天数循环定时启动，能够设定循环天数、单次工作时长，实现无人值守、定时、定量浇花；

2.一台装置能够同时伺服多个花盆，通过调节每个花盆所连接水路的末端阀门的开度，能够实现各个花盆在浇灌时间相同的情况下具有不同的浇灌水量，从而实现软件极简设计；

3.液晶显示屏加双按键设计使得用户控制简单直观、软件逻辑设计方便简洁；

4.系统采用双电源设计，两个电源系统之间采用光耦隔离，有效隔离了电机启动的电磁脉冲对控制系统稳定性的影响；

5.内置水泵采用橡胶减震设计，有效降低水泵共振产生的噪音；

6.装置采用全铝外壳，有效降噪、提供更好的散热效果且能够同时屏蔽设备电机产生的电磁辐射；

7.利用连通器原理，实现水箱级连，自由扩展蓄水容量。

附图标记说明

1水泵，2智能控制器，3内置电源，4外壳，5外接电源，6进水管，7出水管，8隔振件，10主机，20水箱，30花盆，21沉子，22三通装置，201单片机，202晶体振荡器，203光耦芯片，204继电器，410按键，420液晶显示器，430外接电源接口，440进水孔，450出水孔，801隔振圈，802隔振底座，803加强肋。

Claims (10)

1.一种智能浇灌装置，其特征在于：包括外壳、水泵、进水管、出水管及智能控制器，其特征在于：

所述智能控制器控制所述水泵进行周期性启、停，所述水泵将水从所述进水管抽入并通过出水管送出并提供给待浇灌的植物。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述水泵通过隔振件设置于所述外壳内，所述隔振件由隔振圈、隔振底座及加强肋组成，所述隔振圈套设于所述水泵主体上，所述隔振底座通过紧固件与外壳内侧连接固定，所述加强肋设置于所述隔振圈及隔振底座之间。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于：还具有液晶显示器、两个按键，所述液晶显示器、两个按键位于所述外壳的某个外表面之上，所述智能控制器由晶体振荡器、单片机、光耦芯片及继电器组成，所述晶体振荡器、单片机、光耦芯片及继电器位于所述外壳内部；其中：

所述晶体振荡器与所述单片机的第一输入端口电连接，用于提供时钟信号给所述单片机；

所述两个按键与所述单片机的第二输入端口电连接，用于提供用户的选择信号给所述单片机；

所述液晶显示器与所述单片机的第一输出端口电连接，用于显示所述单片机的输出信息；

所述光耦芯片与所述单片机的第二输出端口电连接，所述单片机发送控制信号给所述光耦芯片，所述光耦芯片将所述控制信号由电信号转换为光信号再转换为电信号并发送给所述继电器，所述继电器控制所述水泵周期性启停。

4.根据权利要求1至3之一所述的装置，其特征在于：还具有电源，所述电源为双电源系统，其中一个电源系统为低电压电源，所述低电压电源用于给所述单片机供电，另外一个电源系统为高电压电源，所述高电压电源用于给所述水泵供电，所述高电压电源的电压高于所述低电压电源的电压，所述单片机及所述水泵的电路通过所述光耦芯片进行光电隔离。

5.根据权利要求1至4之一所述的装置，其特征在于：所述进水管与水箱相连，所述水箱为多个且多个水箱之间通过三通装置互联；所述出水管末端具有滴灌或喷灌装置，所述滴灌或喷灌装置用于将水提供给若干个待浇灌植物。

6.根据权利要求1至5之一所述的装置，其特征在于：所述外壳由金属材料制成。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：所述水箱内具有沉子，用于将所述进水管末端沉降于水箱底部。

8.一种智能浇灌装置，包括外壳、水泵、电源、进水管、出水管、智能控制器，其特征在于；

所述水泵通过隔振件设置于所述外壳内；

所述外壳上具有进水孔、出水孔；所述进水管、出水管穿过所述进水孔、出水孔进入外壳内部并与所述水泵水路连接；

还具有液晶显示器、两个按键，所述液晶显示屏、两个按键位于所述外壳的某个外表面之上；

所述智能控制器由晶体振荡器、单片机、光耦芯片及继电器组成，所述晶体振荡器、单片机、光耦芯片及继电器位于所述外壳内部，其中：

所述晶体振荡器与所述单片机的第一输入端口电连接，用于提供时钟信号给所述单片机；

所述两个按键与所述单片机的第二输入端口电连接，用于提供用户的选择信号给所述单片机；

所述液晶显示器与所述单片机的第一输出端口电连接，用于显示所述单片机的输出信息；

所述光耦芯片与所述单片机的第二输出端口电连接，所述单片机发送控制信号给所述光耦芯片，所述光耦芯片将所述控制信号由电信号转换为光信号再转换为电信号并发送给所述继电器，所述继电器控制所述水泵周期性启停；

所述电源为双电源系统，其中一个电源系统为低电压电源，所述低电压电源用于给所述单片机供电，另外一个电源系统为高电压电源，所述高电压电源用于给所述水泵供电，所述高电压电源的电压高于所述低电压电源的电压，所述单片机及所述水泵的电路通过所述光耦芯片进行光电隔离。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于：所述进水管与水箱相连，所述水箱为多个且多个水箱之间通过三通装置互联；所述出水管末端具有滴灌或喷灌装置，所述滴灌或喷灌装置之间通过三通装置互联。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于：所述外壳由金属材料制成。