CN205028186U - 一种基于树莓派的二维码植物照料器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于智能控制技术领域，特别涉及一种基于树莓派的二维码植物照料器。本实用新型包括Raspberry？Pi，A/D转换器，湿度检测模块，湿度执行模块，光照检测模块，光照执行模块，红外避障传感器模块，摄像头模块；所述Raspberry？Pi的信号输入端分别与A/D转换器、光照检测模块、红外避障传感器模块的信号输出端相连，所述A/D转换器的信号输入端连接湿度检测模块的信号输出端，所述Raspberry？Pi的信号输出端分别与湿度执行模块和光照执行模块的信号输入端相连，所述Raspberry？Pi与摄像头模块之间双向通信连接。本实用新型为自动给花浇水并且让花达到适宜的光照条件提供一个良好的物质基础，而且本实用新型结构简单、灵敏度高、成本低廉。
Description
技术领域
本实用新型属于智能控制技术领域，特别涉及一种基于树莓派的二维码植物照料器。
背景技术
随着科学技术的发展和人们生活水平的提高，现在人们对花的观赏标准越来越高，给花浇水和让花得到最适宜的光照条件都尤为重要。人工养殖花卉不能让花得到最适宜的生长环境，花所需要的水分和光照均达不到的正常标准，而且浪费了人工成本，因此，非常有必要提供一种自动给花浇水并且让花达到适宜的光照条件的植物照料器。
实用新型内容
本实用新型为了克服上述现有技术的不足，提供了一种基于树莓派的二维码植物照料器，本二维码植物照料器为自动给花浇水并且让花达到适宜的光照条件提供一个良好的物质基础。本实用新型还具有结构简单、灵敏度高、成本低廉等优点。
为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术措施：
一种基于树莓派的二维码植物照料器，包括RaspberryPi，A/D转换器，湿度检测模块，湿度执行模块，光照检测模块，光照执行模块，红外避障传感器模块，摄像头模块；所述RaspberryPi的信号输入端分别与A/D转换器、光照检测模块、红外避障传感器模块的信号输出端相连，所述A/D转换器的信号输入端连接湿度检测模块的信号输出端，所述RaspberryPi的信号输出端分别与湿度执行模块和光照执行模块的信号输入端相连，所述RaspberryPi与摄像头模块之间双向通信连接。
本实用新型还可以通过以下技术措施进一步实现。
优选的，所述湿度执行模块包括第一继电器和电磁阀门，所述继电器的信号输入端连接RaspberryPi的信号输出端，所述继电器的信号输出端连接电磁阀门的信号输入端。
优选的，所述光照执行模块包括第二继电器，第三继电器，马达；所述第二继电器和第三继电器的信号输入端均连接RaspberryPi的信号输出端，所述马达的一端与第二继电器的公共端相连，所述马达另一端分别连接第一电源的正极端和第二电源的负极端，所述第一电源的负极端连接第三继电器的常闭端，所述第二电源的正极端连接第三继电器的常开端，所述第二继电器的常闭端连接第三继电器的公共端。
优选的，所述红外避障传感器模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、红外对管、非门、第一发光二极管；所述第二电阻的一端连接电源，另一端连接红外对管中的第二发光二极管的正极，所述第二发光二极管的负极接地，所述红外对管中的三极管的发射极接地，集电极分别连接第一电阻的一端、非门的输入端，所述第一电阻的另一端与电源相连，所述非门的输出端分别连接第三电阻的一端、RaspberryPi的信号输入端，所述第三电阻的另一端连接第一发光二极管的正极，所述第一发光二极管的负极接地。
优选的，所述电磁阀门连接供水设备，所述供水设备悬吊在支架上，所述马达连接遮光用的窗帘，所述窗帘安装在支架的上部，所述摄像头模块安装在支架的外侧面，所述红外避障传感器模块安装在摄像头模块的旁侧。
优选的，所述RaspberryPi为树莓派，所述树莓派至少设置有用于插入存储卡的内置卡槽、用于网络连接的内置网卡及给各个模块供电的电源；所述摄像头模块为USBCCD摄像头；所述A/D转换器的型号为MCP3008；所述红外对管的型号为TCRT500；所述非门的型号为74HC04。
本实用新型的有益效果在于：
1)、本实用新型包括RaspberryPi，A/D转换器，湿度检测模块，湿度执行模块，光照检测模块，光照执行模块，红外避障传感器模块，摄像头模块；其中，RaspberryPi，A/D转换器，湿度检测模块，湿度执行模块，光照检测模块，光照执行模块，红外避障传感器模块，摄像头模块是由线路和物理部件构成，本实用新型为自动给花浇水并且让花达到适宜的光照条件提供一个良好的物质基础，而且本实用新型结构简单、灵敏度高、成本低廉。
2)、所述RaspberryPi为树莓派，所述树莓派至少设置有用于插入存储卡的内置卡槽、用于网络连接的内置网卡及给各个模块供电的电源，具有体积小、功耗低、价格低廉的特点；所述摄像头模块为USBCCD摄像头，具有灵敏度高、成本低廉的优点；所述A/D转换器的型号为MCP3008；所述红外对管的型号为TCRT500；所述非门的型号为74HC04；上述多个特定型号的部件互相配合，实现了本实用新型的最优设计。
附图说明
图1为本实用新型的原理图；
图2为本实用新型的光照执行模块原理图；
图3为本实用新型的红外避障传感器模块原理图。
图中的附图标记含义如下：
10—RaspberryPi20—A/D转换器30—湿度检测模块
40—湿度执行模块41—第一继电器42—电磁阀门
50—光照检测模块60—光照执行模块61—第二继电器
62—继电器63—马达70—红外避障传感器模块
71—红外对管72—非门73—第一发光二极管
74—第二发光二极管75—三极管80—摄像头模块
R1—第一电阻R2—第二电阻R3—第三电阻
VCC1—第一电源VCC2—第二电源
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，一种基于树莓派的二维码植物照料器，包括RaspberryPi10，A/D转换器20，湿度检测模块30，湿度执行模块40，光照检测模块50，光照执行模块60，红外避障传感器模块70，摄像头模块80；所述RaspberryPi10的信号输入端分别与A/D转换器20、光照检测模块50、红外避障传感器模块70的信号输出端相连，所述A/D转换器20的信号输入端连接湿度检测模块30的信号输出端，所述RaspberryPi10的信号输出端分别与湿度执行模块40和光照执行模块60的信号输入端相连，所述RaspberryPi10与摄像头模块80之间双向通信连接。
如图1所示，所述湿度执行模块40包括第一继电器41和电磁阀门42，所述第一继电器41的信号输入端连接RaspberryPi10的信号输出端，所述第一继电器41常开端连接电磁阀门42的电源端，所述第一继电器41公共端连接电源的正极，所述电源的负极连接电磁阀门42接地端。
如图1、2所示，所述光照执行模块60包括第二继电器61，第三继电器62，马达63；所述第二继电器61和第三继电器62的信号输入端均连接RaspberryPi10的信号输出端，所述马达63的一端与第二继电器61的公共端相连，所述马达63另一端分别连接第一电源VCC1的正极端和第二电源VCC2的负极端，所述第一电源VCC1的负极端连接第三继电器62的常闭端，所述第二电源VCC2的正极端连接第三继电器62的常开端，所述第二继电器61的常闭端连接第三继电器62的公共端。
如图1、3所示，所述红外避障传感器模块70包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、红外对管71、非门72、第一发光二极管73；所述第二电阻R2的一端连接电源，另一端连接红外对管71中的第二发光二极管74的正极，所述第二发光二极管74的负极接地，所述红外对管71中的三极管75的发射极接地，集电极分别连接第一电阻R1的一端、非门72的输入端，所述第一电阻R1的另一端与电源相连，所述非门72的输出端分别连接第三电阻R3的一端、RaspberryPi10的信号输入端，所述第三电阻R3的另一端连接第一发光二极管73的正极，所述第一发光二极管73的负极接地。
如图1所示，所述RaspberryPi10即树莓派是英国一个小型的慈善组织发表的一款基于ARM的袖珍计算机，所述RaspberryPi体积小、功耗低；所述RaspberryPi10至少包括用于插入存储卡的内置卡槽、用于网络连接的内置网卡、及给各个模块供电的电源；所述内置网卡包括有线网卡，其无线网卡作为选配功能使用；所述摄像头模块为USBCCD摄像头；所述A/D转换器20的型号为MCP3008；所述红外对管31的型号为TCRT500；所述非门32的型号为74HC04。
本实用新型在使用时，可以与现有技术中的软件配合来实现植物照料器的智能工作，下面结合现有技术中的软件对本实用新型的工作原理进行描述，但是必须指出的是：与本实用新型相配合使用的软件不是本实用新型的创新部分，也不是本实用新型的组成部分。
所述电磁阀门42连接供水设备，所述供水设备悬吊在支架上，所述马达63连接遮光用的窗帘，所述窗帘安装在支架的上部，所述摄像头模块80安装在支架的外侧面，所述红外避障传感器模块70安装在摄像头模块80的旁侧。
所述支架由4个水平木杆和4个竖直木杆组成的中间呈矩形状的物体，4个所述竖直木杆的上端和下端均伸出水平木杆外。
如图1所示，每种植物都有其最适宜的生长环境，而这种生存环境的各种参数已经将其转化为了二维码，在使用本实用新型时，将所述二维码对准摄像头模块80，这时红外避障传感器模块70遇到障碍物向RaspberryPi10发送信号，然后，所述RaspberryPi10发送指令给摄像头模块80，所述摄像头模块80采集二维码后将信息传递给RaspberryPi10。
所述湿度检测模块30的实体有两个引脚，能够检测到土壤的湿度，将检测到的模拟信号传递给A/D转换器20，所述A/D转换器20将模拟信号转换为数字信号后传递给RaspberryPi10，所述RaspberryPi10将得到的信号与之前捕获到的二维码上的数据作对比，如果土壤湿度足够，所述RaspberryPi10不会输出关于湿度调节的信号；如果土壤湿度低于二维码中的湿度参数时，所述RaspberryPi10传递给湿度执行模块40信号，所述湿度执行模块40中的电磁阀门42打开，水会自动喷洒在土壤中，当湿度足够时，所述RaspberryPi10停止向湿度执行模块40传递信号，所述电磁阀门42关闭，如此反复用来调节土壤的湿度。
同理，如上述的湿度调节，光照调节亦如此。所述光照检测模块50自动检测照射在植物上的光强，将数字信号传递给RaspberryPi10，所述RaspberryPi10将得到的信号与之前捕获到的二维码上的数据作对比，如果植物的光照强度足够，所述RaspberryPi10不会输出关于光照调节的信号；如果植物的光照强度低于二维码中的光照强度参数时，所述RaspberryPi10传递给光照执行模块60信号，所述光照执行模块60中的马达63带动窗帘收起，植物得到更多的光照，当植物光照强度足够时，所述RaspberryPi10停止向光照执行模块60传递信号，窗帘停止收起；同样，当光照过强时，窗帘会自动伸展开，如此反复来调节植物的光照强度。
Claims (6)
1.一种基于树莓派的二维码植物照料器，其特征在于：包括RaspberryPi(10)，A/D转换器(20)，湿度检测模块(30)，湿度执行模块(40)，光照检测模块(50)，光照执行模块(60)，红外避障传感器模块(70)，摄像头模块(80)；所述RaspberryPi(10)的信号输入端分别与A/D转换器(20)、光照检测模块(50)、红外避障传感器模块(70)的信号输出端相连，所述A/D转换器(20)的信号输入端连接湿度检测模块(30)的信号输出端，所述RaspberryPi(10)的信号输出端分别与湿度执行模块(40)和光照执行模块(60)的信号输入端相连，所述RaspberryPi(10)与摄像头模块(80)之间双向通信连接。
2.如权利要求1所述的一种基于树莓派的二维码植物照料器，其特征在于：所述湿度执行模块(40)包括第一继电器(41)和电磁阀门(42)，所述第一继电器(41)的信号输入端连接RaspberryPi(10)的信号输出端，所述第一继电器(41)的信号输出端连接电磁阀门(42)的信号输入端。
3.如权利要求2所述的一种基于树莓派的二维码植物照料器，其特征在于：所述光照执行模块(60)包括第二继电器(61)，第三继电器(62)，马达(63)；所述第二继电器(61)和第三继电器(62)的信号输入端均连接RaspberryPi(10)的信号输出端，所述马达(63)的一端与第二继电器(61)的公共端相连，所述马达(63)另一端分别连接第一电源(VCC1)的正极端和第二电源(VCC2)的负极端，所述第一电源(VCC1)的负极端连接第三继电器(62)的常闭端，所述第二电源(VCC2)的正极端连接第三继电器(62)的常开端，所述第二继电器(61)的常闭端连接第三继电器(62)的公共端。
4.如权利要求3所述的一种基于树莓派的二维码植物照料器，其特征在于：所述红外避障传感器模块(70)包括第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、红外对管(71)、非门(72)、第一发光二极管(73)；所述第二电阻(R2)的一端连接电源，另一端连接红外对管(71)中的第二发光二极管(74)的正极，所述第二发光二极管(74)的负极接地，所述红外对管(71)中的三极管(75)的发射极接地，集电极分别连接第一电阻(R1)的一端、非门(72)的输入端，所述第一电阻(R1)的另一端与电源相连，所述非门(72)的输出端分别连接第三电阻(R3)的一端、RaspberryPi(10)的信号输入端，所述第三电阻(R3)的另一端连接第一发光二极管(73)的正极，所述第一发光二极管(73)的负极接地。
5.如权利要求4所述的一种基于树莓派的二维码植物照料器，其特征在于：所述电磁阀门(42)连接供水设备，所述供水设备悬吊在支架上，所述马达(63)连接遮光用的窗帘，所述窗帘安装在支架的上部，所述摄像头模块(80)安装在支架的外侧面，所述红外避障传感器模块(70)安装在摄像头模块(80)的旁侧。
6.如权利要求4所述的一种基于树莓派的二维码植物照料器，其特征在于：所述RaspberryPi(10)为树莓派，所述树莓派至少设置有用于插入存储卡的内置卡槽、用于网络连接的内置网卡及给各个模块供电的电源；所述摄像头模块(80)为USBCCD摄像头；所述A/D转换器(20)的型号为MCP3008；所述红外对管(71)的型号为TCRT500；所述非门(72)的型号为74HC04。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109673486A (zh) * | 2018-08-17 | 2019-04-26 | 安徽信息工程学院 | 基于Arduino单片机智能浇水控制电路 |
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2015
- 2015-09-24 CN CN201520749171.4U patent/CN205028186U/zh not_active Expired - Fee Related
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