CN207541452U - 一种用于智能浇水花盆的湿度自动控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及智能浇水花盆，具体涉及一种用于智能浇水花盆的湿度自动控制系统。该系统包括单片机、土壤湿度传感器、蜂鸣器、LCD显示屏、继电器、水泵、光敏传感器、红外模块、水位传感器、太阳能电池板、蓝牙模块和若干花盆。本实用新型智能浇水花盆湿度自动控制系统参数值设定和调整方便，参数值准确；通过设置土壤湿度传感器、水位传感器、以及光敏传感器，实时准确的对土壤中水分、测定蓄水桶中的水位以及光照强度进行检测，全面系统的对植物进行监测，精准的控制浇水量和时间，自动化程度高，准确性高，而且通过在系统上增设蓝牙模块，实时的将检测数据传输到手机上，实现了植物主人的实时监控。

Description

一种用于智能浇水花盆的湿度自动控制系统

技术领域

本实用新型涉及智能浇水花盆，具体涉及一种用于智能浇水花盆的湿度自动控制系统。

背景技术

随着经济的发展与社会的进步，再加上人们生活水平的提高，喜欢养花的人越来越多，尤其是中老年人。但是人们在出差、旅行、工作的时候，常常会将浇花这一事项遗忘，因而导致花卉干枯死亡。这已成为养花人最常见的一大问题。因此智能浇花系统问世，现在市面上也有很多这样的自动浇花装置，但其采用的技术往往比较单一。这样的自动浇花装置无法准确判断花卉所处的环境而进行实时精确浇水，且人们也无法得知花卉的相关信息，不利于养花人对花卉的照顾。

因此，“智能花盆”应运而生。“智能花盆”是英国一名大学生发明的一种科技产品。该花盆能通过传感器探测植物的生长环境状况，并在植物需要照顾时及时提醒主人。

现在市面上或者研究中的“智能花盆”，大多只是对土壤湿度或者温度等个别变量进行控制，从而实现对植物的浇水操作，但是植物需水量的多少不仅仅受某一个方面的影响，往往都是多个方面的因素影响植物的需水量，而且现有“智能花盆”仅仅是对浇水量进行了控制，并不能实时的监控和检测信息并将数据呈现给养花人。

如申请号为“201520388562.8”，实用新型名称为“用于智能浇水花盆的温湿度自动控制系统”，其主要包括单片机，单片机通过电路与参数设定模块相连以通过参数设定模块设定参数，埋设在花盆土壤中的土壤湿度传感器将采集信号通过模/数转换器转换后传送到单片机，当土壤湿度传感器的测量值小于参数设定模块设定的湿度下限时，单片机通过继电器启动浇花水泵浇水；当土壤湿度传感器的测量值大于参数设定模块设定的湿度上限时，浇花水泵停止工作。其主要通过设置一定的参数，利用传感器测定土壤湿度，再进行浇水控制，但是这样的控制因素较单一，未考虑光照、水位等情况，植物的主人也不能对浇水等情况进行实时监控，检测信息滞后，不能根据实际情况人为进行干预。

实用新型内容

本实用新型提供一种自动化控制高、能够实现实时监控、准确性更高、更加智能化的智能浇水花盆湿度控制系统。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种用于智能浇水花盆的湿度自动控制系统，该系统包括单片机、土壤湿度传感器、蜂鸣器、LCD显示屏、继电器、水泵和若干花盆，所述花盆安装在转盘上，所述转盘底部设置有转动电机，所述电机的控制端与单片机的输出端连接；

还包括光敏传感器、红外模块、水位传感器、太阳能电池板和蓝牙模块；

通过所述单片机进行湿度阈值、水位阈值和光照阈值的参数设定；

每个花盆的土壤内分别埋设有土壤湿度传感器，所述土壤湿度传感器与所述单片机相连；

所述水位传感器安装在蓄水桶内并与单片机连接，所述水泵通过所述继电器与所述单片机相连；

所述光敏传感器与所述单片机相连，所述单片机连接LCD显示屏，所述单片机通过蓝牙模块与手机通信；

所述太阳能电池板为整个控制系统提供电源。

进一步的，上述一种用于智能浇水花盆的湿度自动控制系统，其中所述单片机通过所述红外模块接收遥控器所发出的红外信号进行湿度阈值的参数设定。

上述一种用于智能浇水花盆的湿度自动控制系统，其还包括模数转换模块，所述单片机输出端与模数转换模块连接，模数转换模块的输出数据显示在LCD显示屏上。

进一步的，上述一种用于智能浇水花盆的湿度自动控制系统，其中所述湿度阈值包括湿度阈值Ⅰ和湿度阈值Ⅱ，湿度阈值Ⅰ小于湿度阈值Ⅱ。

进一步的，上述一种用于智能浇水花盆的湿度自动控制系统，其中所述土壤湿度传感器测定的土壤湿度值大于湿度阈值Ⅰ时，水泵的抽水时间为5s。

进一步的，上述一种用于智能浇水花盆的湿度自动控制系统，其中所述土壤湿度传感器测定的土壤湿度值大于湿度阈值Ⅱ时，水泵抽水时间为3s。

进一步的，上述一种用于智能浇水花盆的湿度自动控制系统，其还包括感应人体的红外传感器，所述红外传感器与单片机连接。

进一步的，上述一种用于智能浇水花盆的湿度自动控制系统，其还包括喷头，所述喷头位于花盆上方。

本实用新型具有如下有益效果：本实用新型智能浇水花盆湿度自动控制系统参数值设定和调整方便，参数值准确；通过设置土壤湿度传感器、水位传感器、以及光敏传感器，实时准确的对土壤中水分、测定蓄水桶中的水位以及光照强度进行检测，全面系统的对植物进行监测，从而更加准确的控制浇水量和时间，自动化程度高，准确性高；另外，通过在系统上增设蓝牙模块，实时的将检测数据传输到手机上，实现了植物主人的实时监控；每个花盆设置在转盘上，转盘底部设置有转动电机，可以根据单片机或者光敏传感器进行植物光照控制，即使在室内或者光照不足的情况下，也能使得花盆中的植物每一面都能得到光照；通过设置对人体感应的红外传感器，当人体靠近时，红外传感器启动转盘进行转动，使得植物更加具有观赏性。

附图说明

图1为本实用新型用于智能浇水花盆的湿度自动控制系统结构示意图；

图2为本实用新型用于智能浇水花盆的湿度自动控制系统的工作原理图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

实施例1

一种用于智能浇水花盆的湿度自动控制系统(主要结构如图1所示)，该系统包括单片机、土壤湿度传感器、蜂鸣器、LCD显示屏、继电器、水泵和2个花盆，所述花盆安装在转盘上，所述转盘底部设置有转动电机，所述电机的控制端与单片机的输出端连接；

还包括光敏传感器、红外模块、水位传感器、太阳能电池板和蓝牙模块；

通过所述单片机进行湿度阈值、水位阈值和光照阈值的参数设定；

每个花盆的土壤内分别埋设有土壤湿度传感器，所述土壤湿度传感器与所述单片机相连；所述水位传感器安装在蓄水桶内并与单片机连接，所述水泵通过所述继电器与所述单片机相连；

所述光敏传感器与所述单片机相连，所述单片机连接LCD显示屏，所述单片机通过蓝牙模块与手机通信；

所述太阳能电池板为整个控制系统提供电源。

进一步的，上述一种用于智能浇水花盆的湿度自动控制系统，其中所述单片机通过所述红外模块接收遥控器所发出的红外信号进行湿度阈值的参数设定。

上述一种用于智能浇水花盆的湿度自动控制系统，其还包括模数转换模块，所述单片机输出端与模数转换模块连接，模数转换模块的输出数据显示在LCD显示屏上。

进一步的，上述一种用于智能浇水花盆的湿度自动控制系统，其中所述湿度阈值包括湿度阈值Ⅰ和湿度阈值Ⅱ，湿度阈值Ⅰ小于湿度阈值Ⅱ。

进一步的，上述一种用于智能浇水花盆的湿度自动控制系统，其中所述土壤湿度传感器测定的土壤湿度值大于湿度阈值Ⅰ时，水泵的抽水时间为5s。

进一步的，上述一种用于智能浇水花盆的湿度自动控制系统，其中所述土壤湿度传感器测定的土壤湿度值大于湿度阈值Ⅱ时，水泵抽水时间为3s。

进一步的，上述一种用于智能浇水花盆的湿度自动控制系统，其还包括感应人体的红外传感器，所述红外传感器与单片机连接。

进一步的，上述一种用于智能浇水花盆的湿度自动控制系统，其还包括喷头，所述喷头位于花盆上方。

其工作原理如图2所示，启动自动浇水控制系统前，对2个花盆进行编号，分别为花1和花2；启动系统，位于蓄水桶内的水位传感器将采集的水位值发送至单片机，与设定的水位阈值进行对比，当储水桶中水位值为0时，蜂蜜器报警，单片机通过蓝牙模块将加水提示信息发送至手机，水位传感器再次检测储水桶中是否有水，没有加水的时候，系统自动关闭；当有加水时，但是加水量不足，埋设在每个花盆土壤中土壤湿度传感器将采集的土壤湿度模拟信号传送至单片机后，根据土壤湿度值进行自动排序并对应每个花盆编号，再通过模数转换模块将模拟信号转换为数字信号，数字信号以百分比形式显示在所述LCD显示屏上，并通过所述蓝牙模块发送到手机上；此时，当水位传感器检测到桶内剩余水量充足，且光敏传感器检测到光照适宜时，若土壤湿度传感器测定的土壤湿度值大于湿度阈值Ⅰ,单片机通过继电器启动水泵，从储水桶中抽水，对干燥的花进行浇水，浇水时间为5s；当水位传感器检测到桶内剩余水量不足，且光敏传感器检测到光照适宜时，若土壤湿度传感器测定的土壤湿度值大于湿度阈值Ⅱ,单片机通过继电器启动水泵，从储水桶中抽水，对干燥的花进行浇水，浇水时间为3s。以确保花在水量不足时得以生存下去；为了实现360°全方位浇水，可以将喷头设置在花盆上方。

当储水桶中水位值不为0，且水量充足时，如果单片机收到红外模块接收遥控器所发出的红外信号时，根据红外遥控器进行更改对应控制值；如果单片机没有收到红外模块接收遥控器所发出的红外信号时，根据上一次红外遥控器设定的参数值进行相应控制；光敏传感器采集实时光照强度模拟信号，同时土壤湿度传感器采集土壤湿度模拟信号，通过模数转换模块将模拟信号转换为数字信号，数字信号以百分比形式分别显示在LCD显示屏上，并通过蓝牙模块发送至手机，与设定的光照阈值进行对比，当光敏传感器采集的光照强度值大于光照阈值时，系统正常工作，此时，当水位传感器检测到桶内剩余水量充足，且光敏传感器检测到光照适宜时，若土壤湿度传感器测定的土壤湿度值大于湿度阈值Ⅰ,单片机通过继电器启动水泵，从储水桶中抽水，对干燥的花进行浇水，浇水时间为5s；当水位传感器检测到桶内剩余水量不足，且光敏传感器检测到光照适宜时，若土壤湿度传感器测定的土壤湿度值大于湿度阈值Ⅱ,单片机通过继电器启动水泵，从储水桶中抽水，对干燥的花进行浇水，浇水时间为3s。当光敏传感器采集的光照强度值小于光照阈值时(光照过强)，为避免把花浇死则停止启动水泵进行浇水。

上述智能浇水花盆湿度自动控制系统中的2个花盆均安装在转盘上，所述转盘底部设置有转动电机，电机的控制端与单片机的输出端连接；当植物处于室内或者光照不足的时候，可以通过光敏传感器，通过单片机启动转动转盘，让花盆进行旋转，使得植物的每一面都可以接收到光照。

另外，为了使得植物更加具有观赏性，其自动控制系统还设置有感应人体的红外传感器，所述红外传感器与单片机连接，当人体靠近时，红外传感器将信号传输至单片机，单片机控制转动转盘进行转动，使得植物的每一面都能呈现在人们面前，不用手动或移动位置进行观赏，大大方便了人们的观赏；当没有检测到有人靠近，或者检测到人走远，红外传感器将信号传输至单片机，单片机控制转动转盘停止转动。

因为植物的生长不仅需要水分，还需要大量的肥料等有机物质，为了实时掌握和控制花盆土壤中的肥效情况，上述自动控制系统还在土壤中埋设有土壤肥效检测器，通过检测土壤中某一种或者某几种元素的含量，进行土壤肥效检测，实时进行施肥。

实施例2

一种用于智能浇水花盆的湿度自动控制系统(主要结构如图1所示)，该系统包括单片机、土壤湿度传感器、蜂鸣器、LCD显示屏、继电器、水泵和10个花盆，所述花盆分别安装在不同转盘上，所述转盘底部设置有转动电机，所述电机的控制端与单片机的输出端连接；

还包括光敏传感器、红外模块、水位传感器、太阳能电池板和蓝牙模块；

通过所述单片机进行湿度阈值、水位阈值和光照阈值的参数设定；

每个花盆的土壤内分别埋设有土壤湿度传感器，所述土壤湿度传感器与所述单片机相连；所述水位传感器安装在蓄水桶内并与单片机连接，所述水泵通过所述继电器与所述单片机相连；

所述光敏传感器与所述单片机相连，所述单片机连接LCD显示屏，所述单片机通过蓝牙模块与手机通信；

所述太阳能电池板为整个控制系统提供电源。

进一步的，上述一种用于智能浇水花盆的湿度自动控制系统，其中所述单片机通过所述红外模块接收遥控器所发出的红外信号进行湿度阈值的参数设定。

上述一种用于智能浇水花盆的湿度自动控制系统，其还包括模数转换模块，所述单片机输出端与模数转换模块连接，模数转换模块的输出数据显示在LCD显示屏上。

进一步的，上述一种用于智能浇水花盆的湿度自动控制系统，其中所述湿度阈值包括湿度阈值Ⅰ和湿度阈值Ⅱ，湿度阈值Ⅰ小于湿度阈值Ⅱ。

进一步的，上述一种用于智能浇水花盆的湿度自动控制系统，其中所述光敏传感器检测光照小于光照阈值时，所述水位传感器在检测出水桶内剩余水量充足时，所述土壤湿度传感器测定的土壤湿度值大于湿度阈值Ⅰ时，水泵的抽水时间为5s。

进一步的，上述一种用于智能浇水花盆的湿度自动控制系统，其中所述光敏传感器检测光照小于光照阈值时，所述水位传感器在检测出水桶内剩余水量不足时，所述土壤湿度传感器测定的土壤湿度值大于湿度阈值Ⅱ时，水泵抽水时间为3s。

进一步的，上述一种用于智能浇水花盆的湿度自动控制系统，其还包括感应人体的红外传感器，所述红外传感器与单片机连接。

进一步的，上述一种用于智能浇水花盆的湿度自动控制系统，其还包括喷头，所述喷头位于花盆上方。

启动自动浇水控制系统前，对10个花盆进行编号，分别为花1至花10；启动系统，位于蓄水桶内的水位传感器将采集的水位值发送至单片机，与设定的水位阈值进行对比，当储水桶中水位值为0时，蜂蜜器报警，单片机通过蓝牙模块将加水提示信息发送至手机，水位传感器再次检测储水桶中是否有水，没有加水的时候，系统自动关闭；当有加水时，但是水量不是很充足，埋设在每个花盆土壤中土壤湿度传感器将采集的土壤湿度模拟信号传送至单片机后，根据土壤湿度值进行自动排序并对应每个花盆编号，再通过模数转换模块将模拟信号转换为数字信号，数字信号以百分比形式显示在所述LCD显示屏上，并通过所述蓝牙模块发送到手机上；此时，当水位传感器检测到桶内剩余水量充足，且光敏传感器检测到光照适宜时，若土壤湿度传感器测定的土壤湿度值大于湿度阈值Ⅰ,单片机通过继电器启动水泵，从储水桶中抽水，对干燥的花进行浇水，浇水时间为5s；当水位传感器检测到桶内剩余水量不足，且光敏传感器检测到光照适宜时，若土壤湿度传感器测定的土壤湿度值大于湿度阈值Ⅱ,单片机通过继电器启动水泵，从储水桶中抽水，对干燥的花进行浇水，浇水时间为3s。以确保花在水量不足时得以生存下去；为了实现360°全方位浇水，可以将喷头设置在花盆上方。

当储水桶中水位值不为0，且水量充足时，如果单片机收到红外模块接收遥控器所发出的红外信号时，根据红外遥控器进行更改对应控制值；如果单片机没有收到红外模块接收遥控器所发出的红外信号时，根据上一次红外遥控器设定的参数值进行相应控制；光敏传感器采集实时光照强度模拟信号，同时土壤湿度传感器采集土壤湿度模拟信号，通过模数转换模块将模拟信号转换为数字信号，数字信号以百分比形式分别显示在LCD显示屏上，并通过蓝牙模块发送至手机，与设定的光照阈值进行对比，当光敏传感器采集的光照强度值大于光照阈值时，系统正常工作，此时，当水位传感器检测到桶内剩余水量充足，且光敏传感器检测到光照适宜时，若土壤湿度传感器测定的土壤湿度值大于湿度阈值Ⅰ,单片机通过继电器启动水泵，从储水桶中抽水，对干燥的花进行浇水，浇水时间为5s；当水位传感器检测到桶内剩余水量不足，且光敏传感器检测到光照适宜时，若土壤湿度传感器测定的土壤湿度值大于湿度阈值Ⅱ,单片机通过继电器启动水泵，从储水桶中抽水，对干燥的花进行浇水，浇水时间为3s。当光敏传感器采集的光照强度值小于光照阈值时(光照过强)，为避免把花浇死则停止启动水泵进行浇水。

上述智能浇水花盆湿度自动控制系统中的10个花盆均安装在转盘上，所述转盘底部设置有转动电机，电机的控制端与单片机的输出端连接；当植物处于室内或者光照不足的时候，可以通过光敏传感器，通过单片机启动转动转盘，让花盆进行旋转，使得植物的每一面都可以接收到光照。

另外，为了使得植物更加具有观赏性，其自动控制系统还设置有感应人体的红外传感器，所述红外传感器与单片机连接，当人体靠近时，红外传感器将信号传输至单片机，单片机控制转动转盘进行转动，使得植物的每一面都能呈现在人们面前，不用手动或移动位置进行观赏，大大方便了人们的观赏；当没有检测到有人靠近，或者检测到人走远，红外传感器将信号传输至单片机，单片机控制转动转盘停止转动。

因为植物的生长不仅需要水分，还需要大量的肥料等有机物质，为了实时掌握和控制花盆土壤中的肥效情况，上述自动控制系统还可以在土壤中埋设有土壤肥效检测器，通过检测土壤中某一种或者某几种元素的含量，进行土壤肥效检测，实时进行施肥。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种用于智能浇水花盆的湿度自动控制系统，该系统包括单片机、土壤湿度传感器、蜂鸣器、LCD显示屏、继电器、水泵和若干花盆，其特征在于，所述花盆安装在转盘上，所述转盘底部设置有转动电机，所述电机的控制端与单片机的输出端连接；

还包括光敏传感器、红外模块、水位传感器、太阳能电池板和蓝牙模块；

通过所述单片机进行湿度阈值、水位阈值和光照阈值的参数设定；

每个花盆的土壤内分别埋设有土壤湿度传感器，所述土壤湿度传感器与所述单片机相连；

所述水位传感器安装在蓄水桶内并与单片机连接，所述水泵通过所述继电器与所述单片机相连；

所述光敏传感器与所述单片机相连，所述单片机连接LCD显示屏，所述单片机通过蓝牙模块与手机通信；

所述太阳能电池板为整个控制系统提供电源。

2.根据权利要求1所述的一种用于智能浇水花盆的湿度自动控制系统，其特征在于，所述单片机通过所述红外模块接收遥控器所发出的红外信号进行湿度阈值的参数设定。

3.根据权利要求1所述的一种用于智能浇水花盆的湿度自动控制系统，其特征在于，还包括模数转换模块，所述单片机输出端与模数转换模块连接，模数转换模块的输出数据显示在LCD显示屏上。

4.根据权利要求1所述的一种用于智能浇水花盆的湿度自动控制系统，其特征在于，所述湿度阈值包括湿度阈值Ⅰ和湿度阈值Ⅱ，湿度阈值Ⅰ小于湿度阈值Ⅱ。

5.根据权利要求4所述的一种用于智能浇水花盆的湿度自动控制系统，其特征在于，所述土壤湿度传感器测定的土壤湿度值大于湿度阈值Ⅰ时，水泵的抽水时间为5s。

6.根据权利要求4所述的一种用于智能浇水花盆的湿度自动控制系统，其特征在于，所述土壤湿度传感器测定的土壤湿度值大于湿度阈值Ⅱ时，水泵抽水时间为3s。

7.根据权利要求1所述的一种用于智能浇水花盆的湿度自动控制系统，其特征在于，还包括感应人体的红外传感器，所述红外传感器与单片机连接。

8.根据权利要求1所述的一种用于智能浇水花盆的湿度自动控制系统，其特征在于，还包括喷头，所述喷头位于花盆上方。