CN209498127U - 基于单片机家用式智能浇灌机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种基于单片机家用式智能浇灌机，其特征在于，包括：相互垂直的纵向滑台和横向滑台、洒水机构和控制机构；所述横向滑台通过支架固定在纵向滑块上；所述洒水机构的洒水口固定在横向滑块侧部；所述纵向滑块和横向滑块分别通过纵向滑台电机和横向滑台电机驱动；所述洒水机构包括相连接的洒水口、水管、水泵和水箱，所述水管上设置有霍尔传感器；所述霍尔传感器、纵向滑台电机和横向滑台电机分别连接控制机构。能够将种植地划分多个区域，并利用本实用新型装置将洒水口移动至指定区域对菜地或者花圃进行定量的浇灌，方便可靠，且节约水资源和能源。
Description
技术领域
本实用新型涉及农业和灌溉技术领域，尤其涉及一种运用于个体户小型菜地灌溉或花圃的基于单片机家用式智能浇灌机。
背景技术
现今的自动化农业生产主要表现在在企业化和工业化，集中在大型的种植产地。而在农村地区许多个体户都有种植菜地或花圃等农产业，这些农产业相对小型，且由于农村中现代化种植的理念灌输不足大多种植手段停留传统的手工操作，其中浇水灌溉部分几乎仍采用人工操作。
实用新型内容
由于农村中个体户对农作物的浇水灌溉几乎仍采用人工操作，鉴于此，本实施例提出一种基于单片机的家用式智能浇灌机，可以将种植地划分多个区域，每个区域有各自编号利用该设备自行移动至区域对菜地或者花圃进行浇灌。
本实用新型具体采用以下技术方案：
一种基于单片机家用式智能浇灌机，其特征在于，包括：相互垂直的纵向滑台和横向滑台、洒水机构和控制机构；所述横向滑台通过支架固定在纵向滑块上；所述洒水机构的洒水口固定在横向滑块侧部；所述纵向滑块和横向滑块分别通过纵向滑台电机和横向滑台电机驱动；所述洒水机构包括相连接的洒水口、水管、水泵和水箱，所述水管上设置有霍尔传感器；所述霍尔传感器、纵向滑台电机和横向滑台电机分别连接控制机构。
优选地，所述控制机构包括单片机、与单片机连接的纵向滑台电机驱动器、横向滑台电机驱动器、按键模块和锂电池。
优选地，所述控制机构还包括与单片机连接的无线通信模块、显示屏和太阳能板。
优选地，所述单片机采用STC89C52RC；所述纵向滑台电机和横向滑台电机采用步进电机；所述纵向滑台电机驱动器和横向滑台电机驱动器采用TB6600步进电机驱动器。
优选地，所述纵向滑台电机的输出轴连接纵向滑台转轴，所述纵向滑台转轴连接纵向滑台丝杠，所述纵向滑块设置在纵向滑台丝杠上；所述横向滑台电机的输出轴连接横向滑台转轴，所述横向滑台转轴连接横向滑台丝杠，所述横向滑块设置在横向滑台丝杠上。
优选地，所述无线通信模块包括wifi通信模块；所述按键模块采用4*4矩阵键盘；所述太阳能板设置在水箱顶部。
优选地，所述显示屏采用lcd12864。
通过本实用新型提供的方案能够将种植地划分多个区域，并利用本实用新型装置将洒水口移动至指定区域对菜地或者花圃进行定量的浇灌。同时通过本实施例提供的优选方案还可以实现自动灌溉、指定区域/时间的灌溉、远程提醒或远程控制灌溉的功能，方便可靠，且节约水资源和能源。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步详细的说明：
图1是本实用新型实施例灌溉部分主视示意图；
图2是本实用新型实施例灌溉部分侧视示意图；
图3是本实用新型实施例灌溉部分俯视示意图；
图4是本实用新型实施例控制部分结构示意图；
图中：1-纵向滑台电机；2-纵向滑台转轴；3-纵向滑台丝杠；4-纵向滑台底座；5-纵向滑块；6-支架；7-横向滑台电机；8-横向滑台转轴；9-横向滑台丝杠；10-横向滑台底座；11-横向滑块；12-洒水口；13-水管；14-水泵出水口；15-霍尔传感器；16-水泵；17-太阳能板；18-锂电池；19-单片机；20-无线通信模块；21-电机驱动器；22-矩阵键盘；23-显示屏；24-水箱；25-控制柜；26-隔板。
具体实施方式
为让本专利的特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下：
如图1-图4所示，本实施例装置包括：相互垂直的纵向滑台和横向滑台、洒水机构和控制机构。
其中，纵向滑台电机1的输出轴连接纵向滑台转轴2，纵向滑台转轴2连接纵向滑台丝杠3，纵向滑块5设置在纵向滑台丝杠3上。横向滑台通过支架6固定在纵向滑块上；横向滑台电机7的输出轴连接横向滑台转轴8，横向滑台转轴8连接横向滑台丝杠9，横向滑块11设置在横向滑台丝杠9上。纵向滑块5和横向滑块11分别通过纵向滑台电机1和横向滑台电机7驱动，以分别在纵向滑台和横向滑台的设置方向上移动。
洒水机构的洒水口12固定在横向滑块11侧部；洒水机构包括相连接的洒水口12、水管13、水泵16和水箱24，水管13上设置有霍尔传感器15；霍尔传感器15、纵向滑台电机1和横向滑台电机7分别连接控制机构。
控制机构包括单片机19、与单片机19连接的纵向滑台电机1驱动器、横向滑台电机7驱动器、按键模块和锂电池18，以及无线通信模块20、显示屏23和太阳能板17。
作为优选，单片机19采用STC89C52RC作为主控芯片，通过对驱动器发送数据控制电机转动进而带动滑块移动；通过霍尔传感器15获取流量信息进而控制洒水口12做到定量浇灌；通过无线通信模块20建立单片机19与手机的无线通信，实现远程控制和报警。纵向滑台电机1和横向滑台电机7采用步进电机；纵向滑台电机1驱动器和横向滑台电机7驱动器采用TB6600步进电机驱动器，TB6600步进电机驱动器和霍尔传感器15由单片机19提供的脉冲进行数据的计算和采集，精准度高。电机的移动单位为cm，洒水量单位为g。无线通信模块20包括wifi通信模块；按键模块采用4*4矩阵键盘22，除了1-9的数字按键，还可以有预设其他功能键的空间，提高设备的全面性，可操作性。显示屏23采用lcd12864，成本低，屏幕较大，可显示中文。使显示的内容较为完善。本实施例电源采用太阳能板17和锂电池18组合，可长时间供应电量，适用于户外设备供电，太阳能板17可以设置在水箱24顶部已保证良好的采光。
如图3所示，在本实施例中，基于灌溉部分的装置可以使洒水口12在X和Y两个方向任意移动的特点，可以将种植地划分多个区域，这些区域都能通过洒水口12的移动进行覆盖，并可以通过确定的坐标值完成标注。
在使用的过程中，由电机和驱动器对滑台控制进行横向纵向组合移动，使洒水口12能够有效移动到种植地中的各个区域，并通过按键模块进行具体的控制操作。通过单片机19的编程，可以实现自动运行或手动操作。自动运行下，可以预设在指定的时间，对所有区域进行浇灌；在手动模式下，可以通过按键模块具体选择某一区域，通过按键按下区域对应的数字编号，设备可根据预设的灌溉区域的坐标值移动至该区域进行浇灌。按键模块还可控制出洒水口12的出水量，通过数字进行等级的划分来决定出水量。由显示屏23显示当前操作信息。
为防止用户遗忘和不在现场等状况导致浇灌不及时，通过单片机19和无线通信模块20实现定时报警和远程控制功能。如当超过设定时间一个小时仍未对农作物进行浇灌，对用户的手机发送提示信息，若用户外出不在现场可通过手机进行远程控制。
在具体的使用过程中，手动模式下，通过矩阵键盘22按下相应的数字区域和出水量等级，由显示屏23确认信息正确，从单片机19发出指令，对两组电机驱动器21发送移动长度和方向的数据，控制两组滑台移动。先纵向滑台：启动纵向滑台电机1带动纵向滑台转轴2和纵向滑台丝杠3转动，使固定在纵向滑台底座4上的纵向滑块5移动，完成浇灌机纵向滑动。再横向滑台：启动横向滑台电机7带动横向滑台转轴8和横向滑台丝杠9转动，使固定在横向滑台底座10上的横向滑块11移动，完成浇灌机横向滑动。
当滑台移动到对应区域时由水泵16从水箱24抽水，再由水泵出水口14往水管13出水，水管13安有霍尔传感器15计算出水量做到控制定量出水。由水从洒水口12出来，完成区域的浇灌。
自动模式下，可以选择按下矩阵键盘22的自动按键，滑台组合将对种植地的各个区域进行移动浇水移动完成浇灌后返回到初始位置。此过程中也可通过矩阵键盘22的返回按键中断自动浇灌返回初始位置。对单片机19设置定时，若达到设定时间一个小时未进行浇灌，由单片机19控制无线通信模块20对用户手机发送信号，实现报警提示。用户可通过手机对浇灌机发送远程控制指令。解决因外出无法实施现场操作的困难。锂电池可以通过太阳能板17存储能量，由锂电池对设备供电，可保证供电的长久性，便捷性。
由于设备长期使用于户外，控制设备较为脆弱，本实施例将控制部分设置在控制柜25中进行保护，控制柜内部用隔板26制成双层设计，合理利用内部空间。
本专利不局限于上述最佳实施方式，任何人在本专利的启示下都可以得出其它各种形式的基于单片机家用式智能浇灌机，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本专利的涵盖范围。
Claims (7)
1.一种基于单片机家用式智能浇灌机，其特征在于，包括：相互垂直的纵向滑台和横向滑台、洒水机构和控制机构；所述横向滑台通过支架固定在纵向滑块上；所述洒水机构的洒水口固定在横向滑块侧部；所述纵向滑块和横向滑块分别通过纵向滑台电机和横向滑台电机驱动；所述洒水机构包括相连接的洒水口、水管、水泵和水箱，所述水管上设置有霍尔传感器；所述霍尔传感器、纵向滑台电机和横向滑台电机分别连接控制机构。
2.根据权利要求1所述的基于单片机家用式智能浇灌机，其特征在于：所述控制机构包括单片机、与单片机连接的纵向滑台电机驱动器、横向滑台电机驱动器、按键模块和锂电池。
3.根据权利要求2所述的基于单片机家用式智能浇灌机，其特征在于：所述控制机构还包括与单片机连接的无线通信模块、显示屏和太阳能板。
4.根据权利要求2所述的基于单片机家用式智能浇灌机，其特征在于：所述单片机采用STC89C52RC；所述纵向滑台电机和横向滑台电机采用步进电机；所述纵向滑台电机驱动器和横向滑台电机驱动器采用TB6600步进电机驱动器。
5.根据权利要求1所述的基于单片机家用式智能浇灌机，其特征在于：所述纵向滑台电机的输出轴连接纵向滑台转轴，所述纵向滑台转轴连接纵向滑台丝杠，所述纵向滑块设置在纵向滑台丝杠上；所述横向滑台电机的输出轴连接横向滑台转轴，所述横向滑台转轴连接横向滑台丝杠，所述横向滑块设置在横向滑台丝杠上。
6.根据权利要求3所述的基于单片机家用式智能浇灌机，其特征在于：所述无线通信模块包括wifi通信模块；所述按键模块采用4*4矩阵键盘；所述太阳能板设置在水箱顶部。
7.根据权利要求3所述的基于单片机家用式智能浇灌机，其特征在于：所述显示屏采用lcd12864。
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| CN201920020142.2U CN209498127U (zh) | 2019-01-07 | 2019-01-07 | 基于单片机家用式智能浇灌机 |
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|---|---|---|---|---|
| CN112056110A (zh) * | 2020-08-10 | 2020-12-11 | 黄新金 | 一种自动浇灌市政道路花箱 |
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2019
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