CN207201587U - 一种基于单片机的茶叶种植湿控自动灌溉装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于单片机的茶叶种植湿控自动灌溉装置，电控箱内侧设置有单片机，单片机通过网络模块连接服务器，服务器连接手机端APP，单片机连接若干控制按钮且若干控制按钮设置在电控箱端面外侧，单片机连接触摸屏且触摸屏设置在电控箱端面外侧，单片机通过连接线连接湿度传感器，湿度传感器固定在传感器支架顶端，传感器支架设置在地面上，单片机通过连接线连接蓄电池，蓄电池通过连接线分别连接太阳能板、伺服电机、水泵，本实用新型实现了喷灌操作自动化，定时定量喷灌，节能环保，自主监测湿度并随着湿度改变而改变喷灌状态，喷头前后自由移动，随意改变喷灌位置，也可匀速位移喷灌，喷灌操作可远程控制，随时随地喷灌的功能。

Description

一种基于单片机的茶叶种植湿控自动灌溉装置

技术领域

本实用新型涉及茶叶浇灌领域，具体的说是一种基于单片机的茶叶种植湿控自动灌溉装置。

背景技术

在茶叶的种植过程中，由于采集的茶叶大小形状都不同，制成产品的品级也不同，所以在制作前，喷灌有显著的省水、省工、少占耕地、不受地形限制、灌水均匀和增产等效果，属先进的田间灌水技术。与明渠输水的地面灌溉相比，喷灌节水30～50，粮食作物增产10～20，经济作物增产20～30菜增产1～2倍。但喷灌也有一定的局限性，如作业受风影响，高温、大风天气不易喷洒均匀，喷灌过程中的蒸发损失较大等，而且喷灌的投资比一般地面灌水方法投资要高。茶园、露地蔬菜等且用固定式喷灌，大田作物可用机组式喷灌或移动式喷灌系统。

现有的喷灌装置大多采用定点定位的方式建立多个高台并固定管路和喷头对园区和田间进行喷灌，这样一来田间就会放置许多错综复杂的管路，过长的管路也会引发维修维护等一系列问题，另外定点喷灌的喷灌均匀性也有待提高，喷灌覆盖范围中边缘处受水量比较少，如果采用人工手持喷灌对定点区域进行浇灌将浪费大量的人力和时间，效率不高。

因此设计一种自动控制，可定时定量喷灌，喷头位置自主移动，根据湿度变化自主喷灌，可远程控制喷灌，节能环保节约水源的自动灌溉装置，正是发明人要解决的问题。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种基于单片机的茶叶种植湿控自动灌溉装置，能实现自动控制，可定时定量喷灌，喷头位置自主移动，根据湿度变化自主喷灌，可远程控制喷灌，节能环保节约水源的功能。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于单片机的茶叶种植湿控自动灌溉装置，其包括太阳能板、湿度传感器、连接线、电控箱、进水管、流量表、水泵、连接水管、导轨、丝杠、浇灌喷头、固定架、支撑架、伺服电机、传感器支架、太阳能支架、滑板、滑动螺母、导轮、蓄电池、手机端APP，还包括组电控箱的触摸屏、单片机、网络模块、若干控制按钮，所述电控箱内侧设置有单片机，所述单片机通过网络模块连接服务器，所述服务器连接手机端APP，所述单片机连接若干控制按钮且若干控制按钮设置在电控箱端面外侧，所述单片机连接触摸屏且触摸屏设置在电控箱端面外侧，所述单片机通过连接线连接湿度传感器，所述湿度传感器固定在传感器支架顶端，所述传感器支架设置在地面上，所述单片机通过连接线连接蓄电池，所述蓄电池通过连接线分别连接太阳能板、伺服电机、水泵，所述太阳能板通过太阳能支架固定，所述太阳能支架设置在地面上，所述单片机通过连接线连接水泵，所述水泵输出端连接有连接水管且另一端通过流量表连接进水管，所述连接水管末端连接浇灌喷头，所述浇灌喷头通过固定架固定在支撑架上，所述支撑架下端连接滑板上端面，所述滑板下方连接滑动螺母，所述滑板四个边角均设置有支腿结构且四个支腿结构分别连接有四个导轮，所述四个导轮均与导轨配合，所述单片机通过连接线连接伺服电机，所述伺服电机设置在导轨一端，所述伺服电机输出端连接丝杠，所述丝杠设置在滑动螺母内侧且与滑动螺母螺纹配合。

进一步，所述流量表为电子流量表。

进一步，所述导轨长度根据田地大小铺设，所述丝杆长度根据田地大小铺设。

进一步，所述浇灌喷头为中压喷头。

进一步，所述蓄电池设置在太阳能板下方且太阳能支架高度大于蓄电池高度。

进一步，所述连接管长度大于导轨长度。

本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型基于单片机的控制系统，对各个执行装置和电子元件进行控制并通过太阳能板为蓄电池充电作为动力源，实现了喷灌操作的自动化控制，可定时定量喷灌，节能环保节约水源的功能。

2.本实用新型通过采用湿度传感器实时监测大气中湿度将信号反馈给单片机进行处理并发出指令进行喷灌，实现了自主监测湿度并随着湿度改变而改变喷灌状态的功能。

3.本实用新型通过采用导轨滑板车的结构形式配合伺服电机，实现了在单片机的控制下随着伺服电机前后自由移动，随意改变喷灌位置，也可匀速位移喷灌的功能。

4.本实用新型通过采用网络模块将单片机和服务器相连，并配备对应的手机端APP，实现了喷灌操作远程控制，随时随地喷灌的功能。

附图说明

图1是本实用新型俯视图。

图2是本实用新型主视图。

图3是本实用新型系统框图。

附图标记说明：1-太阳能板；2-湿度传感器；3-连接线；4-电控箱；5-进水管；6-流量表；7-水泵；8-连接水管；9-导轨；10-丝杠；11-浇灌喷头；12-固定架；13-支撑架；14-伺服电机；15-传感器支架；16-太阳能支架；17-触摸屏；18-滑板；19-滑动螺母；20-导轮；21-蓄电池。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型，应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落在申请所附权利要求书所限定的范围。

参见图1至3是本实用新型俯视图、主视图、系统框图，一种基于单片机的茶叶种植湿控自动灌溉装置，其包括太阳能板1、湿度传感器2、连接线3、电控箱4、进水管5、流量表6、水泵7、连接水管8、导轨9、丝杠10、浇灌喷头11、固定架12、支撑架13、伺服电机14、传感器支架15、太阳能支架16、滑板18、滑动螺母19、导轮20、蓄电池21、手机端APP，还包括组电控箱4的触摸屏17、单片机、网络模块、若干控制按钮，电控箱4内侧设置有单片机，单片机通过网络模块连接服务器，服务器连接手机端APP，单片机连接若干控制按钮且若干控制按钮设置在电控箱4端面外侧，单片机连接触摸屏17且触摸屏17设置在电控箱4端面外侧，单片机通过连接线3连接湿度传感器2，湿度传感器2固定在传感器支架15顶端，传感器支架15设置在地面上，单片机通过连接线3连接蓄电池21，蓄电池21通过连接线3分别连接太阳能板1、伺服电机14、水泵7，太阳能板1通过太阳能支架16固定，太阳能支架16设置在地面上，单片机通过连接线3连接水泵7，水泵7输出端连接有连接水管8且另一端通过流量表6连接进水管5，连接水管8末端连接浇灌喷头11，浇灌喷头11通过固定架12固定在支撑架13上，支撑架13下端连接滑板18上端面，滑板18下方连接滑动螺母19，滑板18四个边角均设置有支腿结构且四个支腿结构分别连接有四个导轮20，四个导轮20均与导轨9配合，单片机通过连接线3连接伺服电机14，伺服电机设置在导轨9一端，伺服电机输出端连接丝杠10，丝杠10设置在滑动螺母19内侧且与滑动螺母19螺纹配合。

流量表6为电子流量表6，导轨9长度根据田地大小铺设，丝杆长度根据田地大小铺设，浇灌喷头11为中压喷头，蓄电池21设置在太阳能板1下方且太阳能支架16高度大于蓄电池21高度，连接管长度大于导轨9长度。

本实用新型有太阳能板1为蓄电池21充电并通过蓄电池21为各个工作单位提供电力能源，事先设定好程序并设定自动浇灌触发湿度，以及浇灌时间，再设定好伺服电机14运转速度，启动系统之后系统通过湿度传感器2实时监测田间大气湿度，当湿度下降到设定好的下限值，单片机控制水泵7运转，同时单片机控制伺服电机14转动使得和伺服电机14相连的丝杆带动滑板18匀速移动，在滑板18移动的过程中安装在滑板18上的浇灌喷头11将水泵7提供的水喷洒出去达到浇灌田地的目的，当喷灌时间达到设定值时水泵7停止抽水，伺服电机14以相同的转速反向运转相同的时间使得滑板18回到初始位置完成一次喷灌，在这个过程中湿度数据、水流量数据、伺服电机14转速、水泵7转速、水泵7功率均反馈给单片机并通过触摸屏17显示出来，通过触摸屏17和若干控制按钮可以开启或停止系统，通过若干控制按钮可以手动喷灌或者复位，与单片机系统配套的手机APP可以通过互联网服务器远程连接网络模块进一步连接上单片机，对喷灌系统实时远程控制，固定浇灌喷头11的支架高度可以根据需要自由定制，可以适应各种高度、角度的喷灌操作，当太阳能板1长时间接触不到太阳光的情况下可以将蓄电池21连接外部电源以提供装置和系统的用电需求。

本实用新型基于单片机的控制系统，对各个执行装置和电子元件进行控制并通过太阳能板1为蓄电池21充电作为动力源，实现了喷灌操作的自动化控制，可定时定量喷灌，节能环保节约水源的功能，通过采用湿度传感器2实时监测大气中湿度将信号反馈给单片机进行处理并发出指令进行喷灌，实现了自主监测湿度并随着湿度改变而改变喷灌状态的功能，通过采用导轨9滑板18车的结构形式配合伺服电机14，实现了在单片机的控制下随着伺服电机14前后自由移动，随意改变喷灌位置，也可匀速位移喷灌的功能，通过采用网络模块将单片机和服务器相连，并配备对应的手机端APP，实现了喷灌操作远程控制，随时随地喷灌的功能。

Claims (5)

1.一种基于单片机的茶叶种植湿控自动灌溉装置，其特征在于：包括太阳能板、湿度传感器、连接线、电控箱、进水管、流量表、水泵、连接水管、导轨、丝杠、浇灌喷头、固定架、支撑架、伺服电机、传感器支架、太阳能支架、滑板、滑动螺母、导轮、蓄电池、手机端APP，还包括组电控箱的触摸屏、单片机、网络模块、若干控制按钮，所述电控箱内侧设置有单片机，所述单片机通过网络模块连接服务器，所述服务器连接手机端APP，所述单片机连接若干控制按钮且若干控制按钮设置在电控箱端面外侧，所述单片机连接触摸屏且触摸屏设置在电控箱端面外侧，所述单片机通过连接线连接湿度传感器，所述湿度传感器固定在传感器支架顶端，所述传感器支架设置在地面上，所述单片机通过连接线连接蓄电池，所述蓄电池通过连接线分别连接太阳能板、伺服电机、水泵，所述太阳能板通过太阳能支架固定，所述太阳能支架设置在地面上，所述单片机通过连接线连接水泵，所述水泵输出端连接有连接水管且另一端通过流量表连接进水管，所述连接水管末端连接浇灌喷头，所述浇灌喷头通过固定架固定在支撑架上，所述支撑架下端连接滑板上端面，所述滑板下方连接滑动螺母，所述滑板四个边角均设置有支腿结构且四个支腿结构分别连接有四个导轮，所述四个导轮均与导轨配合，所述单片机通过连接线连接伺服电机，所述伺服电机设置在导轨一端，所述伺服电机输出端连接丝杠，所述丝杠设置在滑动螺母内侧且与滑动螺母螺纹配合。

2.根据权利要求1所述的一种基于单片机的茶叶种植湿控自动灌溉装置，其特征在于：所述流量表为电子流量表。

3.根据权利要求1所述的一种基于单片机的茶叶种植湿控自动灌溉装置，其特征在于：所述导轨长度根据田地大小铺设。

4.根据权利要求1所述的一种基于单片机的茶叶种植湿控自动灌溉装置，其特征在于：所述浇灌喷头为中压喷头。

5.根据权利要求1所述的一种基于单片机的茶叶种植湿控自动灌溉装置，其特征在于：所述蓄电池设置在太阳能板下方且太阳能支架高度大于蓄电池高度。