CN109673486A - 基于Arduino单片机智能浇水控制电路 - Google Patents

基于Arduino单片机智能浇水控制电路 Download PDF

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张继东
郭星
王淼昕
崔同政
夏俊
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    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G25/00—Watering gardens, fields, sports grounds or the like
    • A01G25/16—Control of watering
    • A01G25/165—Cyclic operations, timing systems, timing valves, impulse operations
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors

Abstract

本发明公开基于Arduino单片机智能浇水控制电路，包括主控电路以及和所述主控模块相电连接的以下模块：传感器处理模块、电机及驱动模块和浇水控制模块；其中，所述传感器处理模块感应障碍物信息，所述主控电路在接收到障碍物信息的情况下，控制所述电机及驱动模块减速，并控制浇水控制模块执行浇水。该基于Arduino单片机智能浇水控制电路针对的是有轨道的小车设计的，该电路克服了自动控制的问题，实现了自动的浇水。

Description

基于Arduino单片机智能浇水控制电路
技术领域
本发明涉及浇水的智能化控制，具体地，涉及基于Arduino单片机智能浇水控制电路。
背景技术
根据当代家居对服务类机器人的迫切需求指标，尤其对于长期出差而不能给家里的盆景花卉浇水而导致的花卉死亡提供控制支持而设计的系统。而对于电路控制部分目前根据国家知识产权局网站检索是没有的。
现有的技术缺点是没有相关浇花控制系统的方法支撑，即没有针对浇花硬件系统给出电路方案。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于Arduino单片机智能浇水控制电路，该基于Arduino单片机智能浇水控制电路针对的是有轨道的小车设计的，该电路克服了自动控制的问题，实现了自动的浇水。
为了实现上述目的，本发明提供了一种基于Arduino单片机智能浇水控制电路，其特征在于，该基于Arduino单片机智能浇水控制电路包括主控电路以及和所述主控模块相电连接的以下模块：传感器处理模块、电机及驱动模块和浇水控制模块；其中，所述传感器处理模块感应障碍物信息，所述主控电路在接收到障碍物信息的情况下，控制所述电机及驱动模块减速，并控制浇水控制模块执行浇水。
优选地，该基于Arduino单片机智能浇水控制电路还包括：定时复位模块，所述定时复位模块连接于所述主控电路，以定时重复执行电机及驱动模块驱动。
优选地，所述传感器处理模块包括：第一传感器、第二传感器和第三传感器；其中，在所述第一传感器感应到障碍物的情况下，所述控制器控制所述电机及驱动模块减速预设时间；在所述第二传感器感应到障碍物的情况下，所述控制器控制所述电机及驱动模块反向运动；在所述第三传感器感应到障碍物的情况下，所述控制器控制所述电机及驱动模块停止。
优选地，所述主控模块为以Atmega328p为主控芯片的Arduino单片机。
优选地，所述传感器处理模块还包括：LM324芯片，所述LM324芯片连接于所述第一传感器、第二传感器和第三传感器，以将所述第一传感器、第二传感器和第三传感器感应到的模拟信号转化成高低电平信号。
优选地，所述电机及驱动模块包括：直流电机和L298N芯片，所述L298N 芯片连接于所述主控模块和所述直流电机，以实现运动。
优选地，所述定时复位模块连接于所述主控模块，以实现所述主控模块的复位。
根据上述技术方案，本发明针对浇花装置的工作流程设计一种电路，如何完成控制浇花装置实施花卉和盆景的定时浇水和接水问题。针对这部分空白进行技术上解决。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1a、图1b、图1c是说明本发明的一种基于Arduino单片机智能浇水控制电路的主控模块的电路图；
图2a、图2b、图2c、图2d是说明本发明的一种基于Arduino单片机智能浇水控制电路的传感器处理模块的电路图；
图3a、图3b、图3c是说明本发明的一种基于Arduino单片机智能浇水控制电路的电机及驱动模块的电路图；
图4a、图4b是说明本发明的一种基于Arduino单片机智能浇水控制电路的浇水控制模块的电路图；以及
图5是说明本发明的一种基于Arduino单片机智能浇水控制电路的定时复位模块的电路图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明提供一种基于Arduino单片机智能浇水控制电路，该基于Arduino 单片机智能浇水控制电路包括主控电路以及和所述主控模块相电连接的以下模块：传感器处理模块、电机及驱动模块和浇水控制模块；其中，所述传感器处理模块感应障碍物信息，所述主控电路在接收到障碍物信息的情况下，控制所述电机及驱动模块减速，并控制浇水控制模块执行浇水。
根据上述技术方案，本发明针对浇花装置的工作流程设计一种电路，如何完成控制浇花装置实施花卉和盆景的定时浇水和接水问题。针对这部分空白进行技术上解决。
在本发明的一种具体实施方式中，该基于Arduino单片机智能浇水控制电路还可以包括：定时复位模块，所述定时复位模块连接于所述主控电路，以定时重复执行电机及驱动模块驱动。
单片机控制继电器，由单片机定时发送复位指令，实现单片机的复位从而使停止的小车再次正常工作。
在本发明的一种具体实施方式中，所述传感器处理模块可以包括：第一传感器、第二传感器和第三传感器；其中，在所述第一传感器感应到障碍物的情况下，所述控制器控制所述电机及驱动模块减速预设时间；在所述第二传感器感应到障碍物的情况下，所述控制器控制所述电机及驱动模块反向运动；在所述第三传感器感应到障碍物的情况下，所述控制器控制所述电机及驱动模块停止。
如图2a、图2b、图2c所示，选用3个红外反射对管采集信息，并送到 LM324芯片处理后转换成单片机识别的高低电平信号。
在本发明的一种具体实施方式中，如图1a、图1b、图1c所示，所述主控模块为以Atmega328p为主控芯片的Arduino单片机。
在该种实施方式中，如图2a所示，所述传感器处理模块还包括：LM324 芯片，所述LM324芯片连接于所述第一传感器、第二传感器和第三传感器，以将所述第一传感器、第二传感器和第三传感器感应到的模拟信号转化成高低电平信号。
在该种实施方式中，如图3a、图3b、图3c所示，所述电机及驱动模块可以包括：直流电机和L298N芯片，所述L298N芯片连接于所述主控模块和所述直流电机，以实现运动。
在该种实施方式中，为了实现复位，所述定时复位模块连接于所述主控模块，以实现所述主控模块的复位。
整体运行过程：
K1未关闭时，接通电源，电路开始工作，电机开始高速正转(速度可调)，当传感器S2检测到障碍物时，电机实行慢速运行(速度可调)，单片机控制浇水控制模块继电器闭合(浇水开关打开)，当S2传感器使开障碍物后电机又回到高速运转状态，当S2再次检测到障碍物时，电机再次实行慢速运行(速度可调)，单片机控制浇水控制模块继电器再次闭合(浇水开关打开)，当S2传感器使开障碍物后电机再次回到高速运转状态，如后面再次让传感器S2遇到障碍物，会执行相同操作，直到传感器S1遇到障碍物时(行驶到了尽头)，电机此时高速倒转(实现后退)，此时当传感器S2检测到障碍物时，电机实行慢速倒转运行(速度可调)，单片机控制浇水控制模块继电器闭合(浇水开关打开)，当S2传感器使开障碍物后电机又回到高速运转状态，当S2再次检测到障碍物时，电机再次实行倒转慢速运行(速度可调)，单片机控制浇水控制模块继电器再次闭合(浇水开关打开)，当S2传感器使开障碍物后电机再次回到高速运转状态(倒转)，如后面再次让传感器S2遇到障碍物，会执行相同操作。直到S3传感器检测到障碍物时电机停止运行。
K1关闭时，接通电源，电路开始工作，电机开始高速正转(速度可调)，当传感器S2检测到障碍物时，电机实行慢速运行(速度可调)，单片机控制浇水控制模块继电器闭合(浇水开关打开)，当S2传感器使开障碍物后电机又回到高速运转状态，当S2再次检测到障碍物时，电机再次实行慢速运行 (速度可调)，单片机控制浇水控制模块继电器再次闭合(浇水开关打开)，当S2传感器使开障碍物后电机再次回到高速运转状态，如后面再次让传感器S2遇到障碍物，会执行相同操作，直到传感器S1遇到障碍物时(行驶到了尽头)，电机此时高速倒转(实现后退)，此时当传感器S2检测到障碍物时，电机实行慢速倒转运行(速度可调)，单片机控制浇水控制模块继电器闭合(浇水开关打开)，当S2传感器使开障碍物后电机又回到高速运转状态，当S2再次检测到障碍物时，电机再次实行倒转慢速运行(速度可调)，单片机控制浇水控制模块继电器再次闭合(浇水开关打开)，当S2传感器使开障碍物后电机再次回到高速运转状态(倒转)，如后面再次让传感器S2遇到障碍物，会执行相同操作。直到S3传感器检测到障碍物时电机停止运行。定时一段时间后(定时时间可调)，电机再次高速正转，当传感器S2检测到障碍物时，电机实行慢速运行(速度可调)，单片机控制浇水控制模块继电器闭合(浇水开关打开)，当S2传感器使开障碍物后电机又回到高速运转状态，当S2再次检测到障碍物时，电机再次实行慢速运行(速度可调)，单片机控制浇水控制模块继电器再次闭合(浇水开关打开)，当S2传感器使开障碍物后电机再次回到高速运转状态，如后面再次让传感器S2遇到障碍物，会执行相同操作，直到传感器S1遇到障碍物时(行驶到了尽头)，电机此时高速倒转(实现后退)，此时当传感器S2检测到障碍物时，电机实行慢速倒转运行(速度可调)，单片机控制浇水控制模块继电器闭合(浇水开关打开)，当 S2传感器使开障碍物后电机又回到高速运转状态，当S2再次检测到障碍物时，电机再次实行倒转慢速运行(速度可调)，单片机控制浇水控制模块继电器再次闭合(浇水开关打开)，当S2传感器使开障碍物后电机再次回到高速运转状态(倒转)，如后面再次让传感器S2遇到障碍物，会执行相同操作。直到S3传感器检测到障碍物时电机停止运行。等待相同时间后电机再次高速正转，以后循环执行。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (7)

1.一种基于Arduino单片机智能浇水控制电路，其特征在于，该基于Arduino单片机智能浇水控制电路包括主控电路以及和所述主控模块相电连接的以下模块：传感器处理模块、电机及驱动模块和浇水控制模块；其中，所述传感器处理模块感应障碍物信息，所述主控电路在接收到障碍物信息的情况下，控制所述电机及驱动模块减速，并控制浇水控制模块执行浇水。
2.根据权利要求1所述的基于Arduino单片机智能浇水控制电路，其特征在于，该基于Arduino单片机智能浇水控制电路还包括：定时复位模块，所述定时复位模块连接于所述主控电路，以定时重复执行电机及驱动模块驱动。
3.根据权利要求1所述的基于Arduino单片机智能浇水控制电路，其特征在于，所述传感器处理模块包括：第一传感器、第二传感器和第三传感器；其中，在所述第一传感器感应到障碍物的情况下，所述控制器控制所述电机及驱动模块减速预设时间；在所述第二传感器感应到障碍物的情况下，所述控制器控制所述电机及驱动模块反向运动；在所述第三传感器感应到障碍物的情况下，所述控制器控制所述电机及驱动模块停止。
4.根据权利要求1所述的基于Arduino单片机智能浇水控制电路，其特征在于，所述主控模块为以Atmega328p为主控芯片的Arduino单片机。
5.根据权利要求3所述的基于Arduino单片机智能浇水控制电路，其特征在于，所述传感器处理模块还包括：LM324芯片，所述LM324芯片连接于所述第一传感器、第二传感器和第三传感器，以将所述第一传感器、第二传感器和第三传感器感应到的模拟信号转化成高低电平信号。
6.根据权利要求1所述的基于Arduino单片机智能浇水控制电路，其特征在于，所述电机及驱动模块包括：直流电机和L298N芯片，所述L298N芯片连接于所述主控模块和所述直流电机，以实现运动。
7.根据权利要求2所述的基于Arduino单片机智能浇水控制电路，其特征在于，所述定时复位模块连接于所述主控模块，以实现所述主控模块的复位。
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