CN202652935U

CN202652935U - 一种数字控制浇花系统

Info

Publication number: CN202652935U
Application number: CN 201220355219
Authority: CN
Inventors: 鲍军民
Original assignee: Zhejiang Business College
Current assignee: Zhejiang Business College
Priority date: 2012-07-18
Filing date: 2012-07-18
Publication date: 2013-01-09
Anticipated expiration: 2022-07-18

Abstract

本实用新型公开了一种数字控制浇花系统，其主要包括电源模块、温湿度检测模块、单片机模块、显示模块、输入模块、继电器模块和一体化供水模块。一体化供水模块由水源、管道、电磁阀模块和水管支架组成，显示模块和输入模块分别由字符型LCD和三个按键组成。显示模块、输入模块、单片机模块和温湿度检测模块集成装配在电路板上，并用塑料盒封装。本系统能自动根据当前花卉土壤中的温湿度和设置好的参数对花卉进行浇水，且可对多盆花卉进行独立浇水控制。本实用新型能在多种场合使用，且易于搭建，使用方便。

Description

一种数字控制浇花系统

技术领域

本实用新型涉及一种自动控制浇花系统，具体涉及一种数字控制浇花系统。

背景技术

随着生活水平的提高，越来越多的人们喜欢种植各种各样的花卉来装饰家居环境。在日常生活中，人们由于工作的繁忙，白天的时候经常疏于对花卉浇水，导致花卉的枯萎甚至死去。此外，由于人们通常喜欢种植各种不同品种的花卉，且不同品种的花卉在不同季节下所需的土壤湿度是不同的，而人们在浇水的时候很难把土壤的湿度维持在花卉各自适宜的湿度，这样就不利于花卉的健康成长。现有的自动浇花系统大多是一对一的浇花或者大规模的统一浇花，不具备针对不同花卉浇不同水量的功能，更不具备能根据不同季节对花卉进行针对性浇水的功能。

实用新型内容

本实用新型为了弥补现有技术的不足，提供了一种能根据不同季节、不同花卉品种来设定当前花卉的土壤湿度上下限阈值，且根据这些阈值进行自动浇水数字控制的浇花系统。

本实用新型的技术方案：

一种数字控制浇花系统，主要包括电源模块、温湿度检测模块、单片机模块、显示模块、输入模块、继电器模块和一体化供水模块，其特征在于所述单片机模块与温湿度检测模块、显示模块、输入模块和继电器模块相连，所述一体化供水模块与继电器模块相连。

所述的一种数字控制浇花系统，其特征在于所述显示模块和输入模块分别由字符型LCD和三个按键组成，其中字符型LCD用于显示花卉土壤的温湿度或温湿度上下限阈值，三个按键用于对花卉土壤的湿度上下限阈值进行设置。

所述的一种数字控制浇花系统，其特征在于所述显示模块、输入模块、单片机模块和温湿度检测模块集成装配在电路板上，并用塑料盒封装。

所述的一种数字控制浇花系统，其特征在于所述一体化供水模块由水源、管道、电磁阀模块和水管支架组成，其中电磁阀模块可以是一个或多个。

所述的一种数字控制浇花系统，其特征在于所述温湿度检测模块和继电器模块可以有一个或多个，并且与电磁阀模块一一对应，每一个温湿度检测模块、继电器模块和相对应的一个电磁阀模块组成一组。

所述的一种数字控制浇花系统，其特征在于所述单片机模块可以根据某一个温湿度检测模块、继电器模块和电磁阀模块组合中的温湿度检测模块传来的信息来通过继电器模块控制对应的电磁阀模块的打开或关闭，从而实现对花卉的浇水控制，且单片机模块可以同时对一个或多个温湿度检测模块、继电器模块和电磁阀模块的组合进行处理。

本实用新型工作原理：

本实用新型数字控制浇花系统，主要由电源模块、温湿度检测模块、单片机模块、显示模块、输入模块、继电器模块和一体化供水模块组成。所述电源模块包含两路输出，一路为12V，向一体化供水系统中的电磁阀供电；另一路为5V，向单片机模块、继电器模块等其它模块供电。

本实用新型数字控制浇花系统通过埋放于花卉土壤中的温湿度检测模块来感测土壤的温湿度，并将该信号传输给单片机模块，单片机模块根据该传感信息和已设置好的该花卉土壤的湿度上下限阈值通过继电器模块控制该花盆所对应的电磁阀的打开与关闭，从而控制水源与电磁阀喷头的接通与断开，即实现了花卉的自动浇水数字控制。

本实用新型数字控制浇花系统的温湿度检测模块采用数字式温湿度传感器，此传感器数据传输端与单片机的一个I/O口相连；与该输入信号对应的输出信号从单片机的另一个I/O口输出，经放大电路处理后连接到一个继电器的输入控制端，该继电器的常开触点对串联在12V电源到电磁阀的通路上。每盆花卉都由一个温湿度检测模块、一个继电器模块和一个电磁阀分别用来进行信号检测和输出控制。本实用新型数字控制浇花系统可同时对一个或多个花盆的花卉进行浇水处理，处理容量由所选单片机的I/O口资源决定。

本实用新型数字控制浇花系统上电后，执行初始化程序，通过输出控制信号将所有继电器和电磁阀处于断电状态。初始化完成后逐个对各花盆进行温湿度检测和浇水处理，以其中一个花盆的处理为例：首先通过温湿度模块收集土壤的温湿度数据；然后发送信息给LCD显示模块，在LCD屏上显示花卉土壤的温湿度数据；同时把该湿度数据与已经设置并存储好的此花卉的湿度下限阈值进行比较，如果当前土壤湿度值大于所设定的湿度下限阈值且小于所设定的湿度上限阈值，则单片机直接退出本花盆的处理并转向处理下一个花盆；如果当前土壤湿度值大于所设定的湿度上限阈值，单片机输出控制信号使继电器线圈断电，电磁阀关闭，停止浇水，然后单片机转向处理下一个花盆；如果当前土壤湿度值小于所设定的湿度下限阈值，单片机输出控制信号使继电器线圈得电，其常开触点对闭合，12V直流电源向电磁阀供电，电磁阀开关打开，开始给花卉浇水，然后单片机再转向处理下一个花盆。在以上处理中，规定最后一个花盆如第八个花盆的下一个花盆为第一个花盆，当所有的花盆都处于不浇水状态时，系统延时一分钟后再一次逐个进行温湿度检测和浇水处理，这样可以解决土壤湿度检测的延时性问题，若此时检测到花盆依旧处于不浇水状态时则判定系统处理完毕，单片机延时两小时后再次启动对各花盆进行检测和处理的过程。

本实用新型数字控制浇花系统的输入模块由三个按钮组成，从左到右依次为按钮一、按钮二、按钮三；按钮一用来选择对哪一盆花卉进行土壤参数进行设置操作；按钮二用来设置当前选定花盆花卉土壤的湿度上限阈值；按钮三用来设置当前选定花盆花卉土壤的湿度下限阈值。

本实用新型数字控制浇花系统的显示模块采用字符型LCD，可以把花卉的温湿度以字符形式显示出来。在不进行输入操作的时候，LCD用来显示当前被检测花卉土壤的温度及湿度，当在进行输入操作时，LCD用来显示当前选定花盆序号及其土壤湿度上下限阈值。

本实用新型的有益效果：

1.本实用新型数字控制浇花系统适用于家庭、办公室、社区等其他公共场所，可以同时对多盆花卉进行针对性的定量浇水。

2.本实用新型数字控制浇花系统的自动化数字控制能解决人们因工作繁忙而忘记浇花的困扰。

3.本实用新型数字控制浇花系统针对不同花卉品种进行针浇水的功能保证了花卉的健康成长，而且可以应用于其他花草树木的浇水。

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

图1是本实用新型数字控制浇花系统的结构原理图。

图2是本实用新型数字控制浇花系统的一体化供水系统结构示意图。

图3是本实用新型数字控制浇花系统的的其中一个继电器驱动电路示意图。

图4是本实用新型数字控制浇花系统浇花过程的湿度控制原理示意图。

具体实施方式

实施例：

如图1所示，本实用新型数字控制浇花系统由显示模块1、输入模块2、温湿度检测模块3、单片机模块4、电源模块5、继电器模块6和一体化供水模块10。其中显示模块、输入模块、单片机模块和继电器集成装配在电路板上，并用塑料盒封装。电源模块包含两路输出，一路为12V，向一体化供水系统中的电磁阀供电；另一路为5V，向单片机模块、继电器模块、温湿度检测模块和显示模块供电。

输入模块由三个按钮组成，从左到右依次为按钮一、按钮二、按钮三；按钮一用来选择对哪一盆花卉进行土壤参数进行设置操作，多次按下按钮一能在一号花盆到最后一个花盆如八号花盆间循环切换；按钮二用来设置当前选定花盆花卉土壤的湿度上限阈值，多次按下按钮二能设置该花盆花卉土壤的湿度上限阈值在10％到100％间以每级5％的差值循环切换；按钮三类似于按钮二，用来设置当前选定花盆花卉土壤的湿度下限阈值。设置完成5秒后，LCD恢复到显示当前花盆编号以及温度、湿度的模式。日常使用中，用户可以根据不同的季节和不同的花卉品种来设置相对应的湿度上下限阈值，从而满足当前气候下不同花卉的适宜土壤湿度。

如图2所示，一体化供水模块由水源9、管道8、电磁阀模块7和水管支架11组成，其中电磁阀模块可以是一个或多个。水源可以是水龙头、水箱或者浇花的水壶等供水装置，通水管道的左端是封闭的，在管道下方安装着电磁阀模块，该电磁阀模块7由进水口71、电磁阀72和多孔式喷头73组成，进水口与管道相连，电磁阀控制喷头与水源的接通与断开，喷头用于对花卉进行浇水，其多孔式设计可以均匀缓和的给花卉浇水。供水管道由两个三角架固定，在一般的阳台、公园等场所都可以将其固定住。温湿度传感器的探头安装在花盆中至少5厘米深度的土壤里，可较准确的检测到花卉根部的温湿度值，温湿度传感器的管脚与导线的连接处用防水热塑管密封，导线连接到电路板上单片机的I/O口。

如图3所示，继电器的一对常开触点分别与12V直流电和电磁阀电源输入端相连，单片机输出的控制信号通过三极管T1放大后控制继电器的得电或断电。当图3中单片机的I/O口输出低电平信号时，PNP三极管导通，三极管将电流放大到大于继电器线圈的吸合电流，继电器的常开触点对闭合，电磁阀的电源电路导通，直流12V电驱动电磁阀打开，电磁阀喷头与水源接通，开始给该盆花卉浇水。

如图4所示，单片机以湿度的滞环曲线原理来控制其浇水过程，其中横坐标表示土壤湿度值，纵坐标表示电磁阀的动作。本实用新型日常使用时，当系统检测到土壤湿度值小于所设定的湿度下限阈值min时，单片机输出控制信号使继电器线圈得电，其常开触点对闭合，12V直流电源向电磁阀供电，电磁阀开关打开，开始给花卉浇水；当检测到土壤湿度值大于所设定的湿度下限阈值min且小于土壤湿度的上限阈值max时，则不进行处理；如果检测到土壤湿度值大于所设定的湿度上限阈值max，则单片机输出控制信号使继电器线圈断电，使电磁阀关闭，停止浇水。对每盆花的检测和浇水都按照上述过程进行。

日常使用时，只要将温湿度传感器插入花盆的土壤中，连接好各个模块，并设置好各个花卉的阈值参数后就可以进行自动化浇水控制。在公园、阳台、办公室等地方可较容易地搭建和使用本系统。

以上仅为本实用新型的较佳实施例。

Claims

1.一种数字控制浇花系统，主要包括电源模块(5)、温湿度检测模块(3)、单片机模块(4)、显示模块(1)、输入模块(2)、继电器模块(6)和一体化供水模块(10)，其特征在于所述单片机模块与温湿度检测模块、显示模块、输入模块和继电器模块相连，所述一体化供水模块与继电器模块相连。

2.根据权利要求1所述的一种数字控制浇花系统，其特征在于所述显示模块(1)和输入模块(2)分别由字符型LCD和三个按键组成，其中字符型LCD用于显示花卉土壤的温湿度或温湿度上下限阈值，三个按键用于对花卉土壤的湿度上下限阈值进行设置。

3.根据权利要求1所述的一种数字控制浇花系统，其特征在于所述显示模块(1)、输入模块(2)、单片机模块(4)和温湿度检测模块(3)集成装配在电路板上，并用塑料盒封装。

4.根据权利要求1所述的一种数字控制浇花系统，其特征在于所述一体化供水模块(10)由水源(9)、管道(8)、电磁阀模块(7)和水管支架(11)组成，其中电磁阀模块可以是一个或多个。

5.根据权利要求1所述的一种数字控制浇花系统，其特征在于所述温湿度检测模块(3)和继电器模块(6)可以有一个或多个，并且与权利要求4的电磁阀模块(7)一一对应，每一个温湿度检测模块、继电器模块和相对应的一个电磁阀模块组成一组。

6.根据权利要求1所述的一种数字控制浇花系统，其特征在于所述单片机模块(4)可以根据某一个温湿度检测模块(3)、继电器模块(6)和电磁阀模块(7)组合中的温湿度检测模块传来的信息来通过继电器模块控制对应的电磁阀模块的打开或关闭，从而实现对花卉的浇水控制，且单片机模块可以同时对一个或多个温湿度检测模块、继电器模块和电磁阀模块的组合进行处理。