CN203692102U - 一种智能灌溉节水控制装置 - Google Patents

Abstract

智能灌溉节水控制装置，包括单片机、温度采样单元、液晶显示单元、控制输出模块、电源模块，所述的温度采样单元的输出端与所述的单片机的输入端电性连接，且该单片机的输出端与所述液晶显示单元和控制输出模块电性相连，所述电源模块与该单片机相连；所述单片机内包括一微控制器及与该微控制器电性连接的存储器，所述的温度采样单元由基于DS18B20的干球温度传感器和湿球温度传感器所构成，所述的存储器内存有干球温度传感器与湿球温度传感器所采集的温度差值与湿度的关系表。本实用新型的提供一种结构简单、可准确迅速获取当前土壤干湿度,并根据其当前土壤干湿度进行合理灌溉的智能灌溉节水控制装置，以达到节能环保的目的。

Description

一种智能灌溉节水控制装置

技术领域

本实用新型属于农业灌溉领域，特指一种智能灌溉节水控制装置。

背景技术

水分对于植物十分重要，适度的水分能使植物茁壮的成长，过度的水分会导致植物的死亡。长期以来，在绿化工艺中，把握好植物所需要的水分，是一大难题。

随着人类社会生产能力和技术水平的发展，蔬菜、花卉的养植出现了工厂化生产，并发展迅速。而在现代密集型农业生产中，其灌溉方式多种多样，其中，较节约的灌溉方式有滴灌，较有效的灌溉方式有喷雾。但是，无论是滴灌还是喷雾灌溉，均需要人工凭经验观察气候来进行植物的浇灌，但由于不能及时给植物灌溉或不能精确地控制浇水量的多少，常常影响植物生长，而且这种传统的灌溉方式，其自动化程度低，工人的劳动强度大。为了解决上述的技术问题，目前市场上，出现了一些自动灌溉装置采用定时器循环开关来实现自动灌溉，但是，这种装置存在以下缺点：一方面，由于其采用固定化的程序存储器，只能简单的设定灌溉时间及循环间断时间，不能灵活的根据季节变化，环境变化或植物不同而随意调节；另一方面，这种传统的智能节水灌溉装置其对土壤中水分的采样，多采用一点同土壤接触采集或多点同土壤接触采集方式进行采集，其采集到的数据基本都来源于土壤的湿润度，这些数据存在一定局限性和滞后性，即只能采集设有传感器处土壤水分含量，具有一定局限性，很容易因外界其它因素导致数据采集的误差，同时，采用一点同土壤接触采集或多点同土壤接触采集方式获取土壤水分含量，由于其必须等待测土壤浸透水份，才能获取准确数据，因此，其数据采集具有一定的滞后性。因此，现有的智能化灌溉方式，虽然其能够做到智能灌溉，但是，很难做到高效节水。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种结构简单、可准确迅速获取当前土壤湿度并根据其当前土壤湿度进行合理灌溉的智能灌溉节水控制装置。

为实现上述目的，本实用新型之智能灌溉节水控制装置,包括单片机、温度采样单元、液晶显示单元、控制输出模块、电源模块，所述的温度采样单元的输出端与所述的单片机的输入端电性连接，且该单片机的输出端与所述液晶显示单元和控制输出模块电性相连，所述电源模块与该单片机相连；所述单片机内包括一微控制器及与该微控制器电性连接的存储器，其特征在于：所述的温度采样单元由基于DS18B20的干球温度传感器和湿球温度传感器所构成，所述的存储器内存有干球温度传感器与湿球温度传感器所采集的温度差值与湿度的关系表。

在上述方案的基础上优选，所述的湿球温度传感器为由不锈钢封装的防水型DS18B20探头，该防水型DS18B20探头的前端套有棉纱，且所述的棉纱超出所述防水型DS18B20探头。

在上述方案的基础上优选，所述的智能灌溉节水控制装置还包括一水泵、及通过水管与所述水泵相连若干个出水口，且该出水口处设有电磁控制阀，所述的电磁控制阀和水泵与所述的控制输出模块电性相连。

在上述方案的基础上优选，所述的单片机还接有输入单元及用于显示控制输出模块输出信号的指示灯。

本实用新型与现有技术相比，其有益效果是：本实用新型克服了传统观念中采用一点同土壤接触采集或多点同土壤接触采集来检测土壤的湿润度所造成数据采集局限性和滞后性的缺陷，藉由本实用新型的基于DS18B20的干球温度传感器和湿球温度传感器所构成的温度采样单元，分别检测当前的环境温度和湿球上的温度，并将采集的两温度发送至微控制器，经微控制器处理得出两者温度差值后，发送指令至存储器，通过查询存储器内的干球温度传感器与湿球温度传感器所采集的温度差值与湿度的关系表，得出当前空气中水分蒸发量来判断土壤是否缺水，从而发送控制信号至控制输出模块，以实现对电磁控制阀和水泵的控制，以提供一种结构简单、可准确迅速获取当前土壤干湿度并根据其当前土壤干湿度进行合理灌溉的智能灌溉节水控制装置。

附图说明

图1是本实用新型的智能灌溉节水控制装置的逻辑框图。

具体实施方式

为详细说明本实用新型之技术内容、构造特征、所达成目的及功效，以下将例举实施例并配合附图详予说明。

请参阅图1所示，本实用新型提供一种智能灌溉节水控制装置,包括单片机10、温度采样单元20、液晶显示单元30、控制输出模块40、电源模块50，其中，单片机10包括微控制器11及与该微控制器11电性连接的存储器12；该温度采样单元20由基于DS18B20的干球温度传感器21和湿球温度传感器22所构成，且湿球温度传感器22为由不锈钢封装的防水型DS18B20探头，该防水型DS18B20探头的前端套有棉纱，该棉纱超出防水型DS18B20探头8-12厘米，存储器12内存有干球温度传感器21所采集的室温值与湿球温度传感器22所采集的湿球上温度值之差与湿度的关系表，电源模块50与单片机10相连，为单片机10提供电量供应，液晶显示单元30和控制输出模块40分别与该单片机10的输出端电性连接，该干球温度传感器21和湿球温度传感器22的输出端分别与该单片机10的输入端电性连接，用于向单片机10发送室内温度值和湿球温度值。

工作时，把盛有洁净水的容器放置待测土壤处，并将防水型DS18B20探头的棉纱前半部分浸在盛有洁净水的容器里，采集湿球温度值，与此同时，干球温度传感器21采集当前的室内温度值；而后，干球温度传感器21和湿球温度传感器22将所采集的室内温度值和湿球温度值发送至微控制器11，通过微控制器11处理获得两者的温度差值，并经微控制器11访问存储器12内的关系表，查询获得当前土壤中水分含量，根据当前土壤中水分含量来来计算灌溉周期，以发出控制指令至控制输出模块40，控制土壤中水分的含量。

由于本实用新型获取土壤中水分含量值是通过基于DS18B20的干球温度传感器21和湿球温度传感器22，来根据环境温度变化的速度、空气流动的速度等因素引起环境空气中水蒸发量的变化所获取的，因此，与采用土壤接触方式采集土壤湿度相比较，数据采集更加迅速、全面和准确。

进一步，本实用新型的智能灌溉节水控制装置还包括一水泵41、及通过水管与水泵41相连若干个出水口，出水口处设有电磁控制阀42，其中，电磁控制阀42和水泵41与控制输出模块40电性相连。当单片机10根据温度采样单元20所采集的数据判断当前监控土壤缺水时，发送控制信号至控制输出模块40，通过控制输出模块40调控水泵41及电磁控制阀42的开关，实现其自动灌溉。

作为本案的优选方案，本实用新型的单片机10还接有输入单元60及用于显示控制输出模块40输出信号的指示灯70，用户可通过输入单元60手动设定灌溉周期，并通过指示灯70观测水泵41及出水口的工作状态，使用更加方便。

综上所述，仅为本实用新型之较佳实施例，不以此限定本实用新型的保护范围，凡依本实用新型专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆为本实用新型专利涵盖的范围之内。

Claims (4)

1.智能灌溉节水控制装置，包括单片机、温度采样单元、液晶显示单元、控制输出模块、电源模块，所述的温度采样单元的输出端与所述的单片机的输入端电性连接，且该单片机的输出端与所述液晶显示单元和控制输出模块电性相连，所述电源模块与该单片机相连；所述单片机内包括一微控制器及与该微控制器电性连接的存储器，其特征在于：所述的温度采样单元由基于DS18B20的干球温度传感器和湿球温度传感器所构成，所述的存储器内存有干球温度传感器与湿球温度传感器所采集的温度差值与湿度的关系表。

2.如权利要求1所述的智能灌溉节水控制装置,其特征在于：所述的湿球温度传感器为由不锈钢封装的防水型DS18B20探头，该防水型DS18B20探头的前端套有棉纱，且所述的棉纱超出所述防水型DS18B20探头。

3.如权利要求2所述的智能灌溉节水控制装置,其特征在于：所述的智能灌溉节水控制装置还包括一水泵、及通过水管与所述水泵相连若干个出水口，且该出水口处设有电磁控制阀，所述的电磁控制阀和水泵与所述的控制输出模块电性相连。

4.如权利要求3所述的智能灌溉节水控制装置,其特征在于：所述的单片机还接有输入单元及用于显示控制输出模块输出信号的指示灯。