CN107242116A - 一种基于nrf24l01芯片的家用无线智能浇水系统 - Google Patents

一种基于nrf24l01芯片的家用无线智能浇水系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于NRF24L01芯片的家用无线智能浇水系统，包括发射电路和接收电路，发射电路与接收电路分为两块电路板设置，发射电路板和接收电路板通过无线连接，无线模块采用NRF24L01单片无线收发器芯片，发射电路和接收电路均采用5v电源供电；其中发射电路包括发射电路控制模块、无线发射模块、稳压模块和土壤湿度传感器模块，接收电路包括接收电路控制模块、无线接收模块、稳压模块、液晶显示模块、按键控制模块、报警模块和继电模块；本发明提供了一种简便省力、灌溉均匀的智能浇水系统。

Description

一种基于NRF24L01芯片的家用无线智能浇水系统
技术领域
本发明涉及一种自动浇水系统，具体涉及一种基于NRF24L01芯片的家用无线智能浇水系统。
背景技术
绿色植物既美观又可以净化空气，所以很多人都喜欢在家里养一些花花草草。但是现代人生活节奏快，空闲时间少，经常无暇顾及家养花草的浇水灌溉；此外，传统的人力洒水壶，不仅麻烦，而且浇水量和浇水时间都不好控制；为解决上述问题，开发一种简便省力、灌溉均匀的智能浇水系统很有必要。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种简便省力、灌溉均匀的智能浇水系统。
本发明的目的是这样实现的：一种基于NRF24L01芯片的家用无线智能浇水系统，包括发射电路和接收电路；所述发射电路与所述接收电路分为两块电路板设置；所述发射电路板和所述接收电路板通过无线连接；所述发射电路和所述接收电路均采用5v电源供电；所述发射电路包括发射电路控制模块、无线发射模块、稳压模块和土壤湿度传感器模块；所述发射电路控制模块由STC12C5A60S2单片机最小系统实现；所述无线发射模块由NRF24L01单片无线收发器芯片实现；所述稳压模块由AMS1117稳压器实现；所述土壤湿度传感器模块由yl69土壤湿度传感器实现；所述发射电路控制模块的STC12C5A60S2单片机的P1口的P1.2~P1.7引脚电性连接所述无线发射模块的NRF24L01单片无线收发器芯片；所述无线发射模块的NRF24L01单片无线收发器芯片的电源接口电性连接所述稳压模块；所述发射电路控制模块的STC12C5A60S2单片机的P1口的P1.0引脚电性连接所述土壤湿度传感器模块；所述接收电路包括接收电路控制模块、无线接收模块、稳压模块、液晶显示模块、按键控制模块、报警模块和继电模块；所述接收控制模块由STC12C5A60S2单片机最小系统实现；所述无线接收模块由NRF24L01单片无线收发器芯片实现；所述稳压模块由AMS1117稳压器实现；所述液晶显示模块由LCD1602工业字符型液晶实现；所述按键控制模块包括复位按键、设置按键、阈值设置加按键、阈值设置减按键、以及当前浇水量和浇水时间查看按键；所述报警模块采用蜂鸣器来实现报警功能；所述继电模块包括继电器和水泵，水泵由继电器单独供电；所述接收电路控制模块的STC12C5A60S2单片机的P1口的P1.2-P1.7引脚电性连接所述无线发射模块的NRF24L01单片无线收发器芯片；所述无线发射模块的NRF24L01单片无线收发芯片的电源接口电性连接所述稳压模块；所述接收电路控制模块的STC12C5A60S2单片机的P0口电性连接所述液晶显示模块的LCD1602液晶显示屏的第7-14引脚，所述接收电路控制模块的STC12C5A60S2单片机的P2接口的P2.7、P2.6、P2.5引脚分别电性连接所述液晶显示模块的LCD1602液晶显示屏的第4-6引脚；所述接收电路控制模块的STC12C5A60S2单片机的P2接口的P2.4、P2.2、P2.1和P2.0引脚电性连接所述按键控制模块；所述接收电路控制模块的STC12C5A60S2单片机的P2接口的P2.3引脚电性连接所述继电模块；所述接收电路控制模块的STC12C5A60S2单片机的P3.7引脚连接所述报警模块。
所述AMS1117正向低压降稳压器为固定输出3.3V版本。
所述蜂鸣器为有源蜂鸣器。
所述继电器为常闭型继电器。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
（1）发射电路和接收电路分两块电路板设置，所述发射电路板可以设置在室外或者离花草植物近的地方，所述接收电路板可以设置在室内或者离水源近的地方，所述发射电路和所述接收电路分开设置，不仅简便省力，而且灵活性强；
（2）无线控制模块采用NRF24L01单片无线收发器芯片，NRF24L01是一种低功耗射频芯片，数据率高，芯片内置自动应答和丢失自动重发功能，价格便宜，速度快，可扩展性好；通过无线信息的传输和处理，不仅实现了自动浇水停水的功能，而且灌溉均匀。
附图说明
图1是本发明的结构总图。
图2是本发明的发射电路原理示意图。
图3是本发明的接收电路原理示意图。
图中：1、发射电路控制模块 2、无线发射模块 3、稳压模块 4、土壤湿度传感器模块 5、接收电路控制模块 6、无线接收模块 7、液晶显示模块 8、按键控制模块 9、报警模块 10继电模块。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案做进一步具体的说明。
如图1、图2、图3所示，一种基于NRF24L01芯片的家用无线智能浇水系统，包括发射电路和接收电路；所述发射电路与所述接收电路分为两块电路板设置，所述发射电路板可以设置在室外或者离花草植物近的地方，所述接收电路板可以设置在室内或者离水源近的地方，所述发射电路和所述接收电路分开设置，不仅方便，而且灵活性强；所述发射电路板和所述接收电路板无线连接，通过NRF24L01无线收发器芯片传递信息；所述发射电路和所述接收电路均采用5v电源供电。
所述发射电包括发射电路控制模块1、无线发射模块2、稳压模块3和土壤湿度传感器模块4；所述发射电路控制模块1由STC12C5A60S2单片机最小系统实现，STC12C5A60S2是8051系列单片机，它成本低廉、运行速度快，而且其片内具有大容量程序存储器且是FLASH工艺的；所述无线发射模块2由NRF24L01单片无线收发器芯片实现，NRF24L01是一种低功耗射频芯片，数据率高，芯片内置自动应答和丢失自动重发功能，价格便宜，速度快，可扩展性好；所述NRF24L01单片无线收发器芯片工作在1.9-3.6V低电压区，所述NRF24L01单片无线收发器芯片需要所述稳压模块电路为其降压，所述稳压模块3由AMS1117稳压器实现，AMS1117是一个正向低压降稳压器，AMS1117有两个版本：固定输出版本和可调版本，本发明采用的是3.3V的固定版本，可以提供稳定的3.3V电压；所述土壤湿度传感器模块4由yl69土壤湿度传感器实现，yl69土壤湿度传感器使用方便且成本低廉。
所述发射电路控制模块1的STC12C5A60S2单片机的P1口的P1.2-P1.7引脚电性连接所述无线发射模块2的NRF24L01单片无线收发器芯片；所述无线发射模块2的NRF24L01单片无线收发器芯片的电源接口电性连接所述稳压模块3；所述发射电路控制模块1的STC12C5A60S2单片机的P1口的P1.0引脚电性连接所述土壤湿度传感器模块4。
所述接收电路包括接收电路控制模块5、无线接收模块6、稳压模块3、液晶显示模块7、按键控制模块8、报警模块9和继电模块10；所述接收控制模块5由STC12C5A60S2单片机最小系统实现，STC12C5A60S2是8051系列单片机，它成本低廉而且运行速度快，而且其片内具有大容量程序存储器且是FLASH工艺的；所述无线接收模块6由NRF24L01单片无线收发器芯片实现，所述NRF24L01单片无线收发器芯片工作在1.9-3.6V低电压区，所述NRF24L01单片无线收发器芯片需要所述稳压模块3电路为其降压，NRF24L01是一种低功耗射频芯片，数据率高，芯片内置自动应答和丢失自动重发功能，价格便宜，速度快，可扩展性好；所述稳压模块3由AMS1117稳压器实现，AMS1117是一个正向低压降稳压器，AMS1117有两个版本：固定输出版本和可调版本，本发明采用的是3.3V的固定版本，可以提供稳定的3.3V电压；所述液晶显示模块7由LCD1602工业字符型液晶实现，所述液晶显示模块7可以显示低阈值、高阈值以及测得的当前湿度百分比，使用LCD1602液晶显示质量高、体积小、重量轻、功耗低，而且LCD1602是数字接口；所述按键控制模块8共由5个按键组成，其中包括复位按键、设置按键、阈值设置加按键、阈值设置减按键、以及当前浇水量和浇水时间查看按键；所述报警模块9采用蜂鸣器来实现报警功能，其中蜂鸣器使用的是有源蜂鸣器；所述继电模块10包括继电器和水泵，水泵由继电器单独供电，其中继电器为常闭继电器。
所述接收电路控制模块5的STC12C5A60S2单片机的P1口的P1.2-P1.7引脚电性连接所述无线接收模块6的NRF24L01单片无线收发器芯片；所述无线接收模块6的NRF24L01单片无线收发芯片的电源接口连接所述稳压模块3；所述接收电路控制模块5的STC12C5A60S2单片机的P0口电性连接所述液晶显示模块7的LCD1602液晶显示屏的第7-14引脚，所述接收电路控制模块5的STC12C5A60S2单片机的P2接口的P2.7、P2.6、P2.5引脚分别电性连接所述液晶显示模块7的LCD1602液晶显示屏的第4-6引脚；所述接收电路控制模块5的STC12C5A60S2单片机的P2接口的P2.4、P2.2、P2.1和P2.0引脚电性连接所述按键控制模块8；所述接收电路控制模块5的STC12C5A60S2单片机的P2接口的P2.3引脚电性连接所述继电模块10；所述接收电路控制模块5的STC12C5A60S2单片机的P3.7引脚连接所述报警模块9。
当所述土壤湿度传感器模块4测到土壤湿度值低于所设最低阈值时，数据传至所述发射电路控制模块1，所述发射电路控制模块1将信息传至所述无线发射模块2，所述无线发射模块2发射信息；接收电路所述无线接收模块6接收信息传至所述接收电路控制模块5，所述报警模块9报警，可以通过所述按键控制模块8和所述液晶显示模块7来查看当前信息，同时所述继电模块10开启，水泵启动，开始浇水；当土壤湿度达到标准时，信息由所述土壤湿度传感器模块4传至所述发射电路控制模块1，所述发射电路控制模块1将信息传至所述无线发射模块2，所述无线发射模块2发射信息；接收电路所述无线接收模块6接收信息传至所述接收电路控制模块5，所述报警模块9报警，所述继电模块10关闭，水泵停止浇水。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种基于NRF24L01芯片的家用无线智能浇水系统，其特征在于，包括发射电路和接收电路；所述发射电路与所述接收电路分为两块电路板设置；所述发射电路板和所述接收电路板无线连接；所述发射电路和所述接收电路均采用5v电源供电；所述发射电路包括发射电路控制模块（1）、无线发射模块（2）、稳压模块（3）和土壤湿度传感器模块（4）；所述发射电路控制模块（1）由STC12C5A60S2单片机最小系统实现；所述无线发射模块（2）由NRF24L01单片无线收发器芯片实现；所述稳压模块（3）由AMS1117稳压器实现；所述土壤湿度传感器模块（4）由yl69土壤湿度传感器实现；所述发射电路控制模块（1）的STC12C5A60S2单片机的P1口的P1.2-P1.7引脚电性连接所述无线发射模块（2）的NRF24L01单片无线收发器芯片；所述无线发射模块（2）的NRF24L01单片无线收发器芯片的电源接口电性连接所述稳压模块（3）；所述发射电路控制模块（1）的STC12C5A60S2单片机的P1口的P1.0引脚电性连接所述土壤湿度传感器模块（4）；所述接收电路包括接收电路控制模块（5）、无线接收模块（6）、稳压模块（3）、液晶显示模块（7）、按键控制模块（8）、报警模块（9）和继电模块（10）；所述接收电路控制模块（5）由STC12C5A60S2单片机最小系统实现；所述无线接收模块（6）由NRF24L01单片无线收发器芯片实现；所述稳压模块（3）由AMS1117稳压器实现；所述液晶显示模块（7）由LCD1602工业字符型液晶实现；所述按键控制模块（8）包括复位按键、设置按键、阈值设置加按键、阈值设置减按键、以及当前浇水量和浇水时间查看按键；所述报警模块（9）采用蜂鸣器来实现报警功能；所述继电模块（10）包括继电器和水泵，水泵由继电器单独供电；所述接收电路控制模块（5）的STC12C5A60S2单片机的P1口的P1.2-P1.7引脚电性连接所述无线接收模块（6）的NRF24L01单片无线收发器芯片；所述无线接收模块（6）的NRF24L01单片无线收发芯片的电源接口电性连接所述稳压模块（3）；所述接收电路控制模块（5）的STC12C5A60S2单片机的P0口电性连接所述液晶显示模块（7）的LCD1602液晶显示屏的第7-14引脚，所述接收电路控制模块（5）的STC12C5A60S2单片机的P2接口的P2.7、P2.6、P2.5引脚分别电性连接所述液晶显示模块（7）的LCD1602液晶显示屏的第4-6引脚；所述接收电路控制模块（5）的STC12C5A60S2单片机的P2接口的P2.4、P2.2、P2.1和P2.0引脚电性连接所述按键控制模块（8）；所述接收电路控制模块（5）的STC12C5A60S2单片机的P2接口的P2.3引脚电性连接所述继电模块（10）；所述接收电路控制模块（5）的STC12C5A60S2单片机的P3.7引脚电性连接所述报警模块（9）。
2.根据权利要求1所述的一种基于NRF24L01芯片的家用无线智能浇水系统，其特征在于：所述AMS1117正向低压降稳压器为固定输出3.3V版本。
3.根据权利要求1所述的一种基于NRF24L01芯片的家用无线智能浇水系统，其特征在于：所述蜂鸣器为有源蜂鸣器。
4.根据权利要求1所述的一种基于NRF24L01芯片的家用无线智能浇水系统，其特征在于：所述继电器为常闭型继电器。
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