CN209768492U - 一种自动浇花系统 - Google Patents

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赵曰峰
赵俊勇
刘永雷
李晓飞
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Abstract

本公开提供了一种自动浇花系统，包括控制器；空气温湿度模块，其用于采集空气中的温湿度信息并传送至控制器；土壤湿度检测模块，其用于检测土壤的湿度信息并传送至控制器；土壤酸碱度检测模块，其用于检测土壤的酸碱度并传送至控制器；超声波测距模块，其用于检测储水罐水面的距离并传送至控制器；供水模块，其包括储水罐和供水罐，所述储水罐和供水罐之间通过第一水管相连通，第二供水罐还连通有第二水管，所述第二水管上设置有营养液倾倒口以及阀门；所述储水罐内设置有第一水泵，供水罐内设置有第二水泵，所述第一水泵和第二水泵均与控制器相连。

Description

一种自动浇花系统
技术领域
本公开属于自动化设备领域，尤其涉及一种自动浇花系统。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
先进技术的发展，自动化系统的运用变得越来越广泛，社会水平的提高也使得人们对生活质量的要求变高，越来越重视低碳、环保、绿色、健康的生活方式，养花已经成为每个家庭增加居住环境的重要组成部分，在家里养花可以陶冶情操，也可通过光合作用、聚集阴离子净化空气，因此养花深受许多人喜爱，各种种类的花卉应有尽有，生活在一个忙碌的社会，对于那些经常出差、旅行、工作忙碌或者长期不在家的人们来说，不能急时地为家中的盆栽及时地补充水分及养料，从而导致盆栽缺水而枯萎。
发明人发现，在目前的浇花系统中，大多数传统的浇花系统存在设备简陋、功能单一、实用性不强、环保性不高等缺点，得不到一个高效的自动浇花系统，花卉生长状态不佳，不能对所需要的补给做出智能化处理。往往大部分设备都存在检测到花盆干涸才进行水分补给，土壤缺水不能即时补给，更有甚者会因为传感器长时间的使用导致灵敏度降低，另外对花盆中的土壤所含的各微量元素未准确检测，导致盲目补给。这种浇花系统存在着多种弊端，不仅降低了花卉的生长速率，而且不利于人们达到养好花的目的，也同时带来诸多的不便。
实用新型内容
为了解决上述问题，本公开提供了一种自动浇花系统，其能够省去复杂的人工管理方式，让浇花变得省时且高效。
本公开的一种自动浇花系统的技术方案为：
一种自动浇花系统，包括：
控制器；
空气温湿度模块，其用于采集空气中的温湿度信息并传送至控制器；
土壤湿度检测模块，其用于检测土壤的湿度信息并传送至控制器；
土壤酸碱度检测模块，其用于检测土壤的酸碱度并传送至控制器；
供水模块，其包括储水罐和供水罐，所述储水罐和供水罐之间通过第一水管相连通，第二供水罐还连通有第二水管，所述第二水管上设置有营养液倾倒口以及阀门；所述储水罐内设置有第一水泵，供水罐内设置有第二水泵，所述第一水泵和第二水泵均与控制器相连。
进一步地，所述自动浇花系统，还包括：
超声波测距模块，其用于检测储水罐水面的距离并传送至控制器。
进一步地，所述自动浇花系统，还包括：
花盆旋转模块，其设置在花盆底部；
所述花盆旋转模块包括支撑板，所述支撑板用于支撑花盆，所述支撑板底部安装有旋转电机，所述旋转电机与控制器相连。
进一步地，所述自动浇花系统，还包括：
亮度检测模块，其用于检测花盆周围的环境亮度并传送至控制器；
光照补充模块，其包括照明设备及电源，所述电源与照明设备之间串接有开关，所述开关在控制器的控制下开断。
进一步地，所述控制器还通过无线模块与客户端相连。
进一步地，所述控制器还与显示模块相连。
进一步地，所述控制器还与报警装置相连。
进一步地，所述控制器通过USB连接供电。
进一步地，所述控制器通过外部直流电源通过插座供电。
本公开的有益效果是：
本公开将温湿度检测、酸碱度检测、超声波测距、自动浇水、无线传输和客户端有效结合在一起，提高了浇花的效率和质量；本公开省去了复杂的人工管理方式，让浇花变得省时、高效；而且该系统采用多种传感器能够对花卉的空气湿度和温度、土壤的湿度及酸碱度等进行测量，并且能够实时给予花卉充足的水源。
附图说明
构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。
图1是本公开实施例提供的自动浇花系统电路结构示意图；
图2是本公开实施例提供的自动浇花系统整体结构示意图。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
如图1和图2所示，本实施例的一种自动浇花系统，包括：
控制器6；
空气温湿度模块9，其用于采集空气中的温湿度信息并传送至控制器；
土壤湿度检测模块4，其用于检测土壤的湿度信息并传送至控制器；
土壤酸碱度检测模块10，其用于检测土壤的酸碱度并传送至控制器；
供水模块1，其包括储水罐和供水罐，所述储水罐和供水罐之间通过第一水管相连通，第二供水罐还连通有第二水管，所述第二水管上设置有营养液倾倒口以及阀门；所述储水罐内设置有第一水泵，供水罐内设置有第二水泵，所述第一水泵和第二水泵均与控制器相连。
在本实施例中，控制器以Arduino处理器为核心的单片机，运用无线数据传输模块，将温度湿度等信息发送到Android客户端。设置好花的种类及各项指标的正常值，充分利用无线的廉价和灵活的技术优势，使得自动浇花系统不受时间地点的限制，在无线网络或者数据流量下均可查看各项指标，操作简单易行。并且本系统采用多种传感器，包括对土壤的酸碱度、温湿度的检测和自动向储水器中加水以及自动向花盆供水等功能，土壤湿度和酸碱度的检测以数字温度传感器和土壤PH值检测传感器为感应部件于模数转换器相连配合两个电位器作为感应电路，将采集到的土壤温湿度值和酸碱度值送入单片机，在单片机数据处理后发出具体操作指令，是一种高效的花卉管理系统。
在一个或多个实施例中，所述控制器还与供电模块11相连。
具体地，供电模块11可为USB连接供电。
供电模块11为外部直流电源通过插座为控制器供电。
本实施例采用的是Arduino UNO开发板，是一款便捷灵活、方便上手的开源电子开发板。Arduino使用类似于Java、C语言的Processing/Wiring开发环境。主要承担着数据的处理和传输功能。核心控制器是ATmega328 MCU控制器，工作电压为5V，具备14路数字输入/输出引脚，其中6路可用于PWM输出，有6路模拟输入脚，I/O脚直流电流40mA，3.3V脚直流电流50mA，一个16MHz晶体振荡器，一个USB接口、一个电源插座、一个ICSP接头和一个复位按钮。Arduino UNO可以通过USB连接或者外部直流电源通过插座供电，也可以是电池。供电方式有多种，而且能自动选择供电方式。
在一个或多个实施例中，所述自动浇花系统，还包括：
超声波测距模块2，其用于检测储水罐水面的距离并传送至控制器。
在一个或多个实施例中，所述自动浇花系统，还包括：
花盆旋转模块5，其设置在花盆底部；
所述花盆旋转模块5包括支撑板，所述支撑板用于支撑花盆，所述支撑板底部安装有旋转电机，所述旋转电机与控制器相连。
在一个或多个实施例中，所述自动浇花系统，还包括：
亮度检测模块，其用于检测花盆周围的环境亮度并传送至控制器；
光照补充模块8，其包括照明设备及电源，所述电源与照明设备之间串接有开关，所述开关在控制器的控制下开断。
在一个或多个实施例中，所述控制器还通过无线模块3与客户端相连。
具体地，无线传输模块采用WIFI控制的方式。
在一个或多个实施例中，所述控制器还与显示模块7相连。
在一个或多个实施例中，所述控制器还与报警装置相连。
如图2所示，报警装置为功能性指示灯。
需要说明的是，报警装置也可为扬声器，或其他声光装置。
本实施例的硬件模块分别与控制器的I/O口相连，客户端通过无线的形式向单片机发送指令，从而控制各个硬件模块运转。本系统中采用的是智能信息节点的融合方式。智能信息节点是能够执行一种或一类基本控制功能的单元，同时具有独立的检测和通讯功能。一个智能节点包括以下三个组成部分：用于采集信息的传感器模块、用于处理数据的Arduino UNO数字控制器模块以及高效的处理平台。
在系统的硬件部分中温湿度模块采用温湿度传感器SHT-11为感应部件，将检测到的空气温湿度值送入arduino uno，再由其输出到LCD屏进行显示。
显示模块则采用LCD1602显示部件，由于显示器每一个点收到信号后就会一直保持那种色彩和亮度，恒定发光，显示画质高而且不闪烁；它还具有数字式接口，和单片机系统的接口更加简单可靠，操作更加方便；其消耗在其内部的电极和驱动上IC上，因而耗电量要比其他显示器要少得多，能够很大程度上节省电能。土壤湿度检测模块采用土壤湿度传感器，它可以直接插入土壤中检测土壤中的湿度，方便快捷。
供水模块则采用直流电机直接抽取储水罐中的水。
无线传输模块则采用ESP8266WiFi模块，采用串口传输数据，使用之前对模块进行简单的配置。
超声波模块则采用超声波传感器，用来测量储水罐水面的距离。土壤酸碱度模块采用土壤酸碱度传感器，能够检测土壤中的PH值。
花盆旋转模块采用的是方便实用的步进电机及花盆底座，该部分可以使花盆旋转，可在很大程度上使得花卉光合作用均匀，有效避免长时间一个位置摆放导致花卉只向一个方向生长，影响花卉美观。
光照补充模块针对阴天或光线昏暗时候开启，包括光敏传感器及植物生长灯组成，可采用手动开启和自动开启，可以根据需要选择性开启，在自动模式下，光敏传感器会根据设置好的光照强度和时间段开启光照。
以上模块之间相互配合，相互联系，将测得的数据传输给控制器，然后控制器根据各种数据做出相应的智能控制与处理。
本实施例将温湿度检测、酸碱度检测、超声波测距、自动浇水、无线传输和客户端有效结合在一起，提高了浇花的效率和质量；本公开省去了复杂的人工管理方式，让浇花变得省时、高效；而且该系统采用多种传感器能够对花卉的空气湿度和温度、土壤的湿度及酸碱度等进行测量，并且能够实时给予花卉充足的水源。
上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。

Claims (9)

1.一种自动浇花系统，其特征在于，包括：
控制器；
空气温湿度模块，其用于采集空气中的温湿度信息并传送至控制器；
土壤湿度检测模块，其用于检测土壤的湿度信息并传送至控制器；
土壤酸碱度检测模块，其用于检测土壤的酸碱度并传送至控制器；
供水模块，其包括储水罐和供水罐，所述储水罐和供水罐之间通过第一水管相连通，第二供水罐还连通有第二水管，所述第二水管上设置有营养液倾倒口以及阀门；所述储水罐内设置有第一水泵，供水罐内设置有第二水泵，所述第一水泵和第二水泵均与控制器相连。
2.如权利要求1所述的一种自动浇花系统，其特征在于，所述自动浇花系统，还包括：
超声波测距模块，其用于检测储水罐水面的距离并传送至控制器。
3.如权利要求1所述的一种自动浇花系统，其特征在于，所述自动浇花系统，还包括：
花盆旋转模块，其设置在花盆底部；
所述花盆旋转模块包括支撑板，所述支撑板用于支撑花盆，所述支撑板底部安装有旋转电机，所述旋转电机与控制器相连。
4.如权利要求1所述的一种自动浇花系统，其特征在于，所述自动浇花系统，还包括：
亮度检测模块，其用于检测花盆周围的环境亮度并传送至控制器；
光照补充模块，其包括照明设备及电源，所述电源与照明设备之间串接有开关，所述开关在控制器的控制下开断。
5.如权利要求1所述的一种自动浇花系统，其特征在于，所述控制器还通过无线模块与客户端相连。
6.如权利要求1所述的一种自动浇花系统，其特征在于，所述控制器还与显示模块相连。
7.如权利要求1所述的一种自动浇花系统，其特征在于，所述控制器还与报警装置相连。
8.如权利要求1所述的一种自动浇花系统，其特征在于，所述控制器通过USB连接供电。
9.如权利要求1所述的一种自动浇花系统，其特征在于，所述控制器通过外部直流电源通过插座供电。
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