CN208621925U - 自动灌溉电路及灌溉系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种自动灌溉电路及灌溉系统，其中自动灌溉电路包括控制器、土壤湿度传感器、模数转换电路、驱动电路及抽水电机；土壤湿度传感器，用于检测土壤湿度得到第一检测信号；模数转换电路，用于将第一检测信号进行数模转换；控制器，用于将第一检测信号转换成对应的当前湿度值，并将当前湿度值和预设下限湿度阈值进行比较，当前湿度值小于预设下限湿度阈值时，开启驱动电路驱动抽水电机对植物进行灌溉。本实用新型技术方案通过采用土壤传感器检测土壤湿度，通过采用土壤湿度来实现开启抽水电机或者关断抽水电机，从而实现了对植物的自动灌溉。

Description

自动灌溉电路及灌溉系统

技术领域

本实用新型涉及灌溉技术领域，特别涉及一种自动灌溉电路及灌溉系统。

背景技术

随着我国社会经济水平的发展，人们的生活水平得到提高，但随之而来的是更多的精神压力。在如此繁忙的生活中，种植花草为紧张的生活带来了一丝绿意，让人们时刻紧绷的弦得以放松。盆花不仅可以让人们更亲近大自然的怀抱，而且还可以净化空气，让人们在优美的环境中工作和学习。正因为这个原因，人们普遍喜欢在室内种植盆栽。但也因为人们工作繁忙，总是会忘记给盆栽浇水，这时候，如果有一个仪器能够代替人工自动浇花就再好不过了。

现有的自动浇花系统大都是利用虹吸原理即渗透的方式浇花，其过程连续、不间断，可以保证花不会干旱而死，但不能保证只在花需要浇水时才灌溉。还有一些浇花系统，可以定时灌溉，但也做不到按时灌溉。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种自动灌溉电路，旨在实现根据土壤湿度对植物进行灌溉。

为实现上述目的，本实用新型提出的自动灌溉电路，所述自动灌溉电路包括控制器、土壤湿度传感器、模数转换电路、驱动电路及抽水电机；所述土壤湿度传感器与所述模数转换电路连接，所述模数转换电路与所述控制器连接；所述控制器还与所述驱动电路连接，所述驱动电路与所述抽水电机连接；

所述土壤湿度传感器，用于检测土壤湿度得到第一检测信号；

所述模数转换电路，用于将第一检测信号进行数模转换；

所述控制器，用于将第一检测信号转换成对应的当前湿度值，在所述当前湿度值小于所述预设下限湿度阈值时，开启驱动电路驱动抽水电机对植物进行灌溉。

优选地，所述控制器还用于在所述当前湿度值大于所述预设上限湿度阈值时，关断驱动电路驱动抽水电机对植物进行灌溉。

优选地，所述驱动电路包括第一电源、第一插座、第一三极管、第一电容及第一电阻，所述控制器包括第一控制端口；所述第一电源与所述第一三极管的发射极连接，所述第一三极管的基极经所述第一端电阻与所述控制器的第一控制端口连接，所述第一三极管的集电极与所述第一插座的正电源端子连接，所述第一插座的负电源端子接地；所述第一电容的第一端与所述正电源端子连接，所述第一电容的第二端与所述负电源端子连接。

优选地，所述自动灌溉电路还包括报警电路，所述报警电路与所述控制器连接。

优选地，所述报警电路包括第二电源、第二三极管、第二电阻及蜂鸣器，所述控制器包括第二控制端口；所述第二电源与所述第二三极管的发射极连接，所述第二三极管的基极经所述第二电阻与所述控制器的第二控制端口连接，所述第二三极管的集电极与所述蜂鸣器的第一端连接，所述蜂鸣器的第二端接地。

优选地，所述自动灌溉电路还包括发光二极管及第三电阻；所述发光二极管的阳极与所述第二三极管的集电极连接，所述发光二极管的阴极与所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端接地。

优选地，所述自动灌溉电路还包括按键电路，所述按键电路与所述控制器连接。

优选地，所述自动灌溉电路还包括复位电路，所述按键电路与所述控制器连接。

优选地，所述自动灌溉电路还包括显示器，所述显示器与所述控制器连接。

为实现上述目的，本实用新型还提出一种灌溉系统，所述灌溉系统包括如上所述的自动灌溉电路。

本实用新型技术方案通过采用土壤传感器检测土壤湿度，通过采用土壤湿度来实现开启抽水电机或者关断抽水电机，从而实现了对植物的自动灌溉。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型自动灌溉电路一实施例的功能模块图；

图2为图1中驱动电路的具体电路结构图；

图3为图1中报警电路的具体电路结构图；

图4为图1中复位电路的具体电路结构图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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作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。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当人认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种自动灌溉电路。

参照图1，在本实用新型实施例中，该自动灌溉电路包括控制器110、土壤湿度传感器101、模数转换电路102、驱动电路107及抽水电机108；所述土壤湿度传感器101与所述模数转换电路102连接，所述模数转换电路102与所述控制器110连接；所述控制器110还与所述驱动电路107连接，所述驱动电路107与所述抽水电机108连接。抽水电机108带动水泵109转动，水泵109的一端通过水管与水箱连接，水泵109的另一端通过水管连接至植物的根部。

所述土壤湿度传感器101，用于检测土壤湿度得到第一检测信号。所述模数转换电路102，用于将第一检测信号进行数模转换。易于理解的是，土壤湿度传感器101采样的第一检测信号为模拟信号，为方便控制器110进行处理，需要通过模数转换电路102对第一检测信号进行转换。模数转换电路102还可以集成于所述控制器110中。本实施例中，土壤湿度传感器101采用的型号为YL-69。

所述控制器110，用于将第一检测信号转换成对应的当前湿度值，并将所述当前湿度值和预设下限湿度阈值进行比较，当所述当前湿度值小于所述预设下限湿度阈值时，开启驱动电路107驱动抽水电机108对植物进行灌溉。所述控制器110还用于将所述当前湿度值和预设上限湿度阈值进行比较，当所述当前湿度值大于所述预设上限湿度阈值时，关断驱动电路107驱动抽水电机108对植物进行灌溉。本实施例中，当前湿度值、预设下限湿度阈值及预设上限湿度阈值均为一种电压值，通过电压比较电路，来确定前湿度值与设下限湿度阈值和预设上限湿度阈值的大小关系。

本实施例中，所述控制器110包括控制芯片及外围电路，其中控制芯片采用型号为STC89C52的单片机实现。值得说明的是，控制器110基于现有的成熟控制逻辑，将当前湿度值分别与预设下限湿度阈值和上限湿度阈值进行比较，以控制抽水电机108的开启或者关闭。

本实用新型技术方案通过采用土壤传感器检测土壤湿度，通过采用土壤湿度来实现开启抽水电机108或者关断抽水电机108，从而实现了对植物的自动灌溉。

参照图2，具体地，所述驱动电路107包括第一电源VCC1、第一插座P1、第一三极管Q1、第一电容C1及第一电阻R1，所述控制器110包括第一控制端口；所述第一电源VCC1与所述第一三极管Q1的发射极连接，所述第一三极管Q1的基极经所述第一电阻R1与所述控制器110的第一控制端口连接，所述第一三极管Q1的集电极与所述第一插座P1的正电源端子连接，所述第一插座P1的负电源端子接地；所述第一电容C1的第一端与所述正电源端子连接，所述第一电容C1的第二端与所述负电源端子连接。该驱动电路107简单实用，在接收到控制器110输出的开启或者关断信号时，对应的开启或者关断第一电源VCC1，从而实现对抽水电机108的控制。

第一插座P1用于与电机进行插接，电机的电源线也具有第二插座(未图示)，第一插座P1和第二插座插接。本实施例中，第一三极管Q1采用PNP型，当第一三极管Q1的基极为低电平时，第一电源VCC1通过第一三极管Q1给抽水电机108供电。此时，水泵109给植物进行灌溉。当第一三极管Q1的基极为高电平时，水泵109停止给植物供水。

进一步地，所述自动灌溉电路还包括报警电路106，所述报警电路106与所述控制器110连接。

参照图3，具体地，所述报警电路106包括第二电源VCC2、第二三极管Q2、第二电阻R2及蜂鸣器B1，所述控制器110包括第二控制端口(未图示)；所述第二电源VCC2与所述第二三极管Q2的发射极连接，所述第二三极管Q2的基极经所述第二电阻R2与所述控制器110的第二控制端口连接，所述第二三极管Q2的集电极与所述蜂鸣器B1的第一端连接，所述蜂鸣器B1的第二端接地。

本实施例中，第二三极管Q2为PNP型三极管。当第二三极管Q2的基极变为高电平，第二电源VCC2通过第二三极管Q2给蜂鸣器B1供电，蜂鸣器B1发出蜂鸣声，提示用户。

进一步地，所述报警电路106还包括发光二极管D1及第三电阻R3；所述发光二极管D1的阳极与所述第二三极管Q2的集电极连接，所述发光二极管D1的阴极与所述第三电阻R3的第一端连接，所述第三电阻R3的第二端接地。

在一般的以单片机为核心的控制系统中，用户可以通过发光二极管D1或者数码管来了解整个系统的工作运行状态。但是如果发生了一些紧急情况，假设系统突然监测到有发生错误信号并且需要及时告知用户，所以系统内还必须具有一种报警信号，以便于用户及时采取保护措施。此类报警信号一般情况下分为三种：其一是闪光报警，灯光的闪烁往往更能引起人们的注意；其二是鸣声示警，通过元器件发出声音，一般人们习惯于听到某种报警声而提高警惕的警觉性；最后是语音报警，非但能起到报警的效果，还能直接告知工作人员出错的具体情况，最后一种语音报警虽然功能清楚，能让人更好的了解到底发生了什么情况，但是其硬件结构复杂，而且成本较高，所以本系统采用的是声光报警，也就是鸣声报警的同时LED灯亮。考虑到硬件结构尽可能简单为好，所以本设计的报警器选用了压电式蜂鸣器B1，当蜂鸣器B1处于3-15V直流电压的工作状态时，就能发出明显且清晰的示警声。

进一步地，所述自动灌溉电路还包括按键电路103，所述按键电路103与所述控制器110连接。

本实施例中，所述按键电路103包括有三个独立按键，每一独立按键的一端与控制器110的控制端口连接，独立按键的另一端接地。通过按键电路可以对预设下限湿度阈值及预设上限湿度阈值的大小进行设置，便于用户灵活的根据环境及植物属性设置对应的阈值。

进一步地，所述自动灌溉电路还包括复位电路104，所述按键电路103与所述控制器110连接。

参照图4，具体地，所述复位电路104包括第一按键S1、第二电容C2、第四电阻R4及第三电源VCC3；第一按键S1的第一端与第三电源VCC3连接，第一按键S1的第二端经所述第四电阻R4接地；第二电容C2并联与所述第一按键S1的第一端和第二端之间。在系统死机等情况下，通过复位电路104能够快速回复系统，提高了自动灌溉电路的便捷性。

进一步地，所述自动灌溉电路还包括显示器105，所述显示器105与所述控制器110连接。本实施例中，所述显示器105采用LCD1602液晶屏。通过显示器能够方便的显示各种参数，例如当前土壤湿度，历史灌溉记录等，提高了自动灌溉电路的功能性和人性化。

本实用新型是针对人们在生活工作中经常忘记浇水导致种植的花草死亡而制作的，对人们的生活有巨大的现实意义。一方面，人们使用这个智能浇花器可以及时地为盆花浇水，让盆花不会因为缺水而死亡，其次，使用这个设计可以控制水量，刚好只使用植物所需要的那么多水，节约了水资源，另一方面。因此，本次设计的智能浇花器实用性强，可以广泛应用于现实生活。

本实用新型还提出一种灌溉系统，该灌溉系统包括上述自动灌溉电路，该自动灌溉电路的具体结构参照上述实施例，由于本灌溉系统采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种自动灌溉电路，其特征在于，所述自动灌溉电路包括控制器、土壤湿度传感器、模数转换电路、驱动电路及抽水电机；所述土壤湿度传感器与所述模数转换电路连接，所述模数转换电路与所述控制器连接；所述控制器还与所述驱动电路连接，所述驱动电路与所述抽水电机连接；

所述土壤湿度传感器，用于检测土壤湿度得到第一检测信号；

所述模数转换电路，用于将第一检测信号进行数模转换；

所述控制器，用于将第一检测信号转换成对应的当前湿度值，在所述当前湿度值小于预设下限湿度阈值时，开启驱动电路驱动抽水电机对植物进行灌溉。

2.如权利要求1所述的自动灌溉电路，其特征在于，所述控制器还用于在所述当前湿度值大于预设上限湿度阈值时，关断驱动电路驱动抽水电机对植物进行灌溉。

3.如权利要求1所述的自动灌溉电路，其特征在于，所述驱动电路包括第一电源、第一插座、第一三极管、第一电容及第一电阻，所述控制器包括第一控制端口；所述第一电源与所述第一三极管的发射极连接，所述第一三极管的基极经所述第一电阻与所述控制器的第一控制端口连接，所述第一三极管的集电极与所述第一插座的正电源端子连接，所述第一插座的负电源端子接地；所述第一电容的第一端与所述正电源端子连接，所述第一电容的第二端与所述负电源端子连接。

4.如权利要求1所述的自动灌溉电路，其特征在于，所述自动灌溉电路还包括报警电路，所述报警电路与所述控制器连接。

5.如权利要求4所述的自动灌溉电路，其特征在于，所述报警电路包括第二电源、第二三极管、第二电阻及蜂鸣器，所述控制器包括第二控制端口；所述第二电源与所述第二三极管的发射极连接，所述第二三极管的基极经所述第二电阻与所述控制器的第二控制端口连接，所述第二三极管的集电极与所述蜂鸣器的第一端连接，所述蜂鸣器的第二端接地。

6.如权利要求5所述的自动灌溉电路，其特征在于，所述自动灌溉电路还包括发光二极管及第三电阻；所述发光二极管的阳极与所述第二三极管的集电极连接，所述发光二极管的阴极与所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端接地。

7.如权利要求1至3中任意一项所述的自动灌溉电路，其特征在于，所述自动灌溉电路还包括按键电路，所述按键电路与所述控制器连接。

8.如权利要求1至3中任意一项所述的自动灌溉电路，其特征在于，所述自动灌溉电路还包括复位电路，所述复位电路与所述控制器连接。

9.如权利要求1至3中任意一项所述的自动灌溉电路，其特征在于，所述自动灌溉电路还包括显示器，所述显示器与所述控制器连接。

10.一种灌溉系统，其特征在于，所述灌溉系统包括如权利要求1-9中任意一项所述的自动灌溉电路。