CN219514837U - 一种新型水肥智能系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及小型单片机智能控制领域,具体地说,涉及一种新型水肥智能系统,设计传感器接口模块采集土壤状态参数信息,采用具备WiFi和蓝牙双模无线接入的浇水MCU控制模块和施肥MCU控制模块,对浇水模块和施肥模块进行控制,单片机控制板集成度高,并利用流量传感器收集浇水量和施肥量进行联合工作,实时的监控栽种区域的植物状态,进一步对不同栽种区域的植物进行科学合理的种植,采用太阳能板和锂电池,解决了电源不能自给和频繁更换电池问题,实现了智能浇灌和智能施肥的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及小型多功能智能单片机控制领域,具体地说,涉及一种新型水肥智能系统。
背景技术
智能单片机是电子产品的大脑,是电子产品中必不可少的组成部分,智能单片机的存在为用户带来便利。
可以根据土壤湿度进行灌溉,用户远程观看土壤湿度情况,判断是否需要浇水,远程操作对植物进行浇水。鉴于此市场需求便诞生了智能灌溉单片机产品,智能灌溉单片机产品不仅能很好的解决手动浇水麻烦的问题,同时还可以根据土壤湿度情况,自动浇水。
单纯的智能浇灌单片机属于第一代浇灌单片机,也就是市面现有的产品之一,主要利用单片机编程实现定时浇水控制,能让用户更加方便。但是这类单片机功能单一,不能随时查看植物土壤状况,同时存在浇水过量、频繁更换电池等问题。从而直接影响浇水效率,造成植物旱涝。
于是诞生二代智能灌溉单片机,采用无线连接,支持蓝牙、WiFi双模组,同时新增土壤湿度传感器,根据植物需要可实现1-2路灌溉独立控制为植物浇水。虽然解决了上一代的功能单一和云数据问题。但是传感器稳定性不高,设备断网断电后容易丢失数据,不能同步天气状况在下雨前夕也大量浇水,造成挂果期植物开裂,也不符合节约用水的传统。许多厂家产品具备传感器控制功能,但传感器多采用PCB基板材料制作而成,长时间使用后,传感器氧化腐蚀比较严重,造成功能失灵。采用PCB基板制作的传感器常常也伴随着电路板体积较大,单片机控制板集成度低,电源不能自给等问题。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术中电路板体积较大、单片机控制板集成度低、稳定性低的问题,提出一种新型水肥智能系统,设计传感器接口模块采集土壤状态参数信息,采用具备WiFi和蓝牙双模无线接入的浇水MCU控制模块和施肥MCU控制模块,将土壤状态参数与预设参数处理结果转换为浇水阀开阀信号或浇水阀关阀信号,对浇水模块进行控制,与预设参数处理结果转换为施肥阀开阀信号或施肥阀关阀信号对施肥模块进行控制,单片机控制板集成度高,对不同栽种区域的植物进行科学合理的种植,实现了智能浇灌和智能施肥。
本实用新型具体实现内容如下:
一种新型水肥智能系统,包括浇水MCU控制模块、施肥MCU控制模块、电源模块、电源转换模块、传感器接口模块、浇水模块、施肥模块;
所述传感器接口模块与浇水MCU控制模块的输入端连接,用于采集土壤状态参数信息;
所述浇水模块与浇水MCU控制模块的输出端连接,用于将从浇水MCU控制模块获取的土壤状态参数与预设参数处理结果转换为浇水阀开阀信号或浇水阀关阀信号;
所述施肥模块与施肥MCU控制模块的输出端连接,用于将从施肥MCU控制模块获取的土壤状态参数与预设参数处理结果转换为施肥阀开阀信号或施肥阀关阀信号;
所述电源转换模块连接在电源模块与浇水MCU控制模块之间、电源模块与施肥MCU控制模块之间,用于将电源模块的电压转换为浇水MCU控制模块的工作电压、施肥MCU控制模块的工作电压;
所述浇水MCU控制模块与施肥MCU控制模块通过蓝牙或WiFi无线连接。
为了更好地实现本实用新型,进一步地,所述传感器接口模块包括土壤酸碱度传感器或土壤氮磷钾传感器接口模块、土壤温度传感器接口模块、土壤湿度传感器接口模块、土壤光照度传感器接口模块;
所述土壤酸碱度传感器或土壤氮磷钾传感器接口模块的RO接口与浇水MCU控制模块的通用异步发送接口IO6接口连接;
所述土壤酸碱度传感器或土壤氮磷钾传感器接口模块的RE接口与浇水MCU控制模块的通用接口IO5接口连接;
所述土壤酸碱度传感器或土壤氮磷钾传感器接口模块的DE接口与浇水MCU控制模块的通用接口IO5接口连接;
所述土壤酸碱度传感器或土壤氮磷钾传感器接口模块的DI接口与浇水MCU控制模块的通用异步接收接IO7接口连接;
所述土壤温度传感器接口模块与浇水MCU控制模块的ADC接口IO0接口连接;
所述土壤湿度传感器接口模块与浇水MCU控制模块的ADC接口IO1接口连接;
所述土壤光照度传感器接口模块与浇水MCU控制模块的I2C SCL接口IO16、MCU控制模块的I2C SDA接口IO17连接。
为了更好地实现本实用新型,进一步地,所述浇水模块包括第一浇水电磁阀、第二浇水电磁阀;
所述第一浇水阀与浇水MCU控制模块的通用接口IO12接口、通用接口IO13接口连接;
所述浇水流量传感器与浇水MCU控制模块的PWM接口IO19接口连接。
为了更好地实现本实用新型,进一步地,所述施肥模块包括第一施肥阀、第二施肥阀、第三施肥阀、第一流量传感器、第二流量传感器、第三流量传感器;
所述第一施肥阀与施肥MCU控制模块的通用接口IO18接口连接;
所述第二施肥阀与施肥MCU控制模块的通用接口IO3接口连接;
所述第三施肥阀与施肥MCU控制模块的通用接口IO2接口连接;
所述第一流量传感器与施肥MCU控制模块的PWM接口I019接口连接;
所述第二流量传感器与施肥MCU控制模块的PWM接口I08接口连接;
所述第三流量传感器与施肥MCU控制模块的PWM接口I010接口连接。
为了更好地实现本实用新型,进一步地,所述电源模块包括太阳能板、锂电池;
所述太阳能板包括太阳能充电电路,所述太阳能充电电路的IN接口与太阳能板连接,BAT接口与锂电池连接。
为了更好地实现本实用新型,进一步地,所述电源转换模块包括电源转换电路、电源升压电路;
所述电源转换电路的输入端与太阳能充电电路的BAT接口连接,输出端与浇水MCU控制模块的VCC接口、施肥MCU控制模块的VCC接口连接;
所述电源升压电路与浇水模块、施肥模块连接。
为了更好地实现本实用新型,进一步地,所述浇水MCU控制模块、施肥MCU控制模块均为ESP32-C3系列单片机。
本实用新型具有以下有益效果:
(1)本实用新型设计传感器接口模块采集土壤状态参数信息,采用具备WiFi和蓝牙双模无线接入的浇水MCU控制模块和施肥MCU控制模块,对浇水模块和施肥模块进行控制,单片机控制板集成度高,对不同栽种区域的植物进行科学合理的种植,实现了智能浇灌和智能施肥。
(2)本实用新型设计利用光照度传感器和温度传感器获得环境光照度和环境温度,科学的避开最热和最冷的浇水时段。利用土壤湿度传感器获得栽种区域土壤的湿度状态,浇水MCU控制模块处理控制浇水阀门的开启和关闭。利用土壤酸碱度传感器或土壤氮磷钾传感器获得土壤中的酸碱度或氮磷钾情况,施肥MCU控制模块处理控制施肥阀门的开启和关闭。利用流量传感器收集浇水量和施肥量。通过各部分的联合工作从而能够实时的监控栽种区域的植物状态,并进一步对不同栽种区域的植物进行科学合理的种植,实现了智能浇灌和智能施肥的目的。
(3)本实用新型采用太阳能板和锂电池,解决了电源不能自给的问题。
附图说明
图1为本实用新型整体模块连接图;
图2为本实用新型浇水MCU控制模块、施肥MCU控制模块以内置ESP32-C3系列芯片的模组为例的引脚关系图;
图3为太阳能充电电路的电路原理图;
图4为外接电源电路的电路原理图;
图5为电压转换电路的电路原理图;
图6为电源升压电路的电路原理图;
图7为温度传感器接口模块的电路原理图;
图8为湿度传感器接口模块的电路原理图;
图9为第一浇水阀对应的电路原理图;
图10为浇水流量传感器对应的电路原理图;
图11为光照度传感器接口模块的电路原理图;
图12为土壤酸碱度传感器接口模块的电路原理图;
图13为第一施肥阀对应的电路原理图;
图14为第二施肥阀对应的电路原理图;
图15为第三施肥阀对应的电路原理图;
图16为第一流量传感器对应的电路原理图;
图17为第二流量传感器对应的电路原理图;
图18为第三流量传感器对应的电路原理图;
图19为本实用新型实施例中低碳生活庭院管家种植系统整体模块连接图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,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,应当理解,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,因此不应被看作是对保护范围的限定。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术工作人员在没有做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。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;也可以是直接相连,也可以是通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
实施例1:
本实施例提出一种新型水肥智能系统,如图1所示,包括浇水MCU控制模块、施肥MCU控制模块、电源模块、电源转换模块、传感器接口模块、浇水模块、施肥模块;
所述传感器接口模块与浇水MCU控制模块的输入端连接,用于采集土壤状态参数信息;
所述浇水模块与浇水MCU控制模块的输出端连接,用于将从浇水MCU控制模块获取的土壤状态参数与预设参数处理结果转换为浇水阀开阀信号或浇水阀关阀信号;
所述施肥模块与施肥MCU控制模块的输出端连接,用于将从施肥MCU控制模块获取的土壤状态参数与预设参数处理结果转换为施肥阀开阀信号或施肥阀关阀信号;
所述电源转换模块连接在电源模块与浇水MCU控制模块之间、电源模块与施肥MCU控制模块之间,用于将电源模块的电压转换为浇水MCU控制模块的工作电压、施肥MCU控制模块的工作电压;
所述浇水MCU控制模块与施肥MCU控制模块通过蓝牙或WiFi无线连接。
工作原理:本实施例设计传感器接口模块采集土壤状态参数信息,采用具备WiFi和蓝牙双模无线接入的浇水MCU控制模块和施肥MCU控制模块,将土壤状态参数与预设参数处理结果转换为浇水阀开阀信号或浇水阀关阀信号对浇水模块进行控制,与预设参数处理结果转换为施肥阀开阀信号或施肥阀关阀信号对施肥模块进行控制,单片机控制板集成度高,对不同栽种区域的植物进行科学合理的种植,实现了智能浇灌和智能施肥。
实施例2:
本实施例在上述实施例1的基础上,如图7、图8、图11、图12所示,所述传感器接口模块包括土壤酸碱度传感器或土壤氮磷钾传感器接口模块、土壤温度传感器接口模块、土壤湿度传感器接口模块、土壤光照度传感器接口模块;
所述土壤酸碱度传感器接口模块的RO接口与浇水MCU控制模块的通用异步发送接口IO6连接;
所述土壤酸碱度传感器接口模块的RE接口与浇水MCU控制模块的通用接口IO5连接;
所述土壤酸碱度传感器接口模块的DE接口与浇水MCU控制模块的通用接口IO5连接;
所述土壤酸碱度传感器接口模块的DI接口与浇水MCU控制模块的通用异步接收接口IO7连接;
所述土壤温度传感器接口模块与浇水MCU控制模块的ADC接口IO0连接;
所述土壤湿度传感器接口模块与浇水MCU控制模块的ADC接口IO1连接;
所述土壤光照度传感器接口模块与浇水MCU控制模块的I2C SCL接口IO16、MCU控制模块的I2C SDA接口IO17连接。
工作原理:如图7所示,图7中T1处接温度传感器,检测土壤温度情况。
如图8所示,图8中H1处接湿度传感器,检测土壤湿度情况。
如图11所示,图11中LX1处接光照度传感器。
如图12所示,图12中PH1处接土壤酸碱度传感器或土壤氮磷钾传感器。
本实施例的其他部分与上述实施例1相同,故不再赘述。
实施例3:
本实施例在上述实施例1-2任一项的基础上,如图9、图10所示,所述浇水模块包括第一浇水电磁阀、第二浇水电磁阀;
所述第一浇水阀与浇水MCU控制模块的通用接口IO12接口、通用接口IO13接口连接;
所述浇水流量传感器与浇水MCU控制模块的PWM接口IO19接口连接。
工作原理:如图9所示,图9中SV1处接第一浇水阀;
如图10所示,图10中SV2处接浇水流量传感器。
本实施例的其他部分与上述实施例1-2任一项相同,故不再赘述。
实施例4:
本实施例在上述实施例1-3任一项的基础上,如图13、图14、图15、图16、图17、图18所示,所述施肥模块包括第一施肥阀、第二施肥阀、第三施肥阀、第一流量传感器、第二流量传感器、第三流量传感器;
所述第一施肥阀与施肥MCU控制模块的通用接口IO18连接;
所述第二施肥阀与施肥MCU控制模块的通用接口IO3连接;
所述第三施肥阀与施肥MCU控制模块的通用接口IO2连接;
所述第一流量传感器与施肥MCU控制模块的PWM接口IO19连接;
所述第二流量传感器与施肥MCU控制模块的PWM接口IO8连接;
所述第三流量传感器与施肥MCU控制模块的PWM接口IO10连接。
工作原理:本实施例设计第一施肥阀、第二施肥阀、第三施肥阀、第一流量传感器、第二流量传感器、第三流量传感器,控制浇水和施肥,并收集浇水量和施肥量。
如图13所示,图13中M1处接第一施肥阀;
如图14所示,图14中M2处接第二施肥阀;
如图15所示,图15中M3处接第三施肥阀;
如图16所示,图16中WFR1处接第一流量传感器;
如图17所示,图17中WFR2处接第二流量传感器;
如图18所示,图18中WFR3处接第三流量传感器。
本实施例的其他部分与上述实施例1-3任一项相同,故不再赘述。
实施例5:
本实施例在上述实施例1-4任一项的基础上,如图3、图4、图5、图6所示,所述电源模块包括太阳能板、锂电池;
所述太阳能板包括太阳能充电电路,所述太阳能充电电路的IN接口与太阳能板连接,BAT接口与锂电池连接。
为了更好地实现本实用新型,进一步地,所述电源转换模块包括电源转换电路、电源升压电路;
所述电源转换电路的输入端与太阳能充电电路的BAT接口连接,输出端与浇水MCU控制模块的VCC接口、施肥MCU控制模块的VCC接口连接;
所述电源升压电路与浇水模块、施肥模块连接。
工作原理:本实施例采用新能源方式设计内置电源电路,锂电池为整块电路板供电,太阳能板为锂电池补充电能。如图3所示,BAT处接锂电池,IN处接太阳能板;
如图4所示为外接电源电路,如果环境条件不允许使用太阳能板、电池体积过大时可修改电路为外接有线连接,V+处有线连接直流电源。
如图5所示为电源转换电路,将锂电池电压转换为浇水MCU控制模块和施肥MCU控制模块的工作电压;
如图6所示为电源升压电路,与浇水模块和施肥模块连接,将锂电池电压转换为浇水模块和施肥模块工作电压;与第一浇水阀的SV1接口、浇水流量传感器的SV2接口、土壤酸碱度传感器或土壤氮磷钾传感器的PH1接口、第一施肥阀的M1接口、第二施肥阀的M2接口、第三施肥阀的M3接口、第一流量传感器的WFR1接口、第二流量传感器的WFR2接口、第三流量传感器的WFR3接口连接。
本实施例的其他部分与上述实施例1-4任一项相同,故不再赘述。
实施例6:
本实施例在上述实施例1-5任一项的基础上,如图19所示,以一个具体的实施例进行详细说明。
本实施例提出一种新型水肥智能系统,包括浇水MCU控制模块、施肥MCU控制模块、电源模块、电源转换模块、传感器接口模块、浇水模块、施肥模块;
所述传感器接口模块与浇水MCU控制模块的输入端连接,用于采集土壤状态参数信息;
所述浇水模块与浇水MCU控制模块的输出端连接,用于将从浇水MCU控制模块获取的土壤状态参数与预设参数处理结果转换为浇水阀开阀信号或浇水阀关阀信号;
所述施肥模块与施肥MCU控制模块的输出端连接,用于将从施肥MCU控制模块获取的土壤状态参数与预设参数处理结果转换为施肥阀开阀信号或施肥阀关阀信号;
所述电源转换模块连接在电源模块与浇水MCU控制模块之间、电源模块与施肥MCU控制模块之间,用于将电源模块的电压转换为浇水MCU控制模块的工作电压、施肥MCU控制模块的工作电压;
所述浇水MCU控制模块与施肥MCU控制模块通过蓝牙或WiFi无线连接。
浇水MCU控制模块、施肥MCU控制模块连接电源模块,浇水MCU控制模块的输入端连接有土壤温度传感器、土壤湿度传感器、光照度传感器和土壤酸碱度传感器或土壤氮磷钾传感器。浇水MCU控制模块的输出端连接浇水模块,施肥MCU控制模块的输出端连接施肥模块,浇水MCU控制模块和施肥MCU控制模块的通信通道上连接有终端控制模块;
其中,土壤湿度传感器检测土壤的环境湿度情况;
土壤温度传感器检测土壤的环境温度情况;
光照度传感器检测环境的光照度情况;
土壤酸碱度传感器或土壤氮磷钾传感器检测土壤中酸碱度和氮磷钾情况;
终端控制模块包括手机蓝牙和WiFi以及安装于浇水MCU控制模块、施肥MCU控制模块中的蓝牙、WiFi模块、或PC机。
电源模块还包括太阳能板和锂电池;
硬件连接中浇水MCU控制模块、施肥MCU控制模块为两块电路板,采用ESP32-C2系列
单片机芯片。
浇水MCU控制模块将土壤温度传感器、土壤湿度传感器、光照度传感器和土壤酸碱度传感器或土壤氮磷钾传感器参数进行处理,并发出信号对施肥模块和浇水模块进行控制。同时,施肥模块和浇水模块,流量传感器数据和浇水MCU控制模块进行交互。浇水MCU控制模块采用ESP32-C3系列单片机;
施肥模块接收浇水MCU控制模块收集处理的传感器信号,控制阀门和水泵的开启或关闭。同时,施肥模块对施肥流量数据和施肥MCU控制模块进行交互。
浇水模块用于根据传感器采集信号浇水MCU控制模块的内部程序处理后,对阀门的开启或关闭指令。同时,浇水模块对浇水流量数据和浇水MCU控制模块进行交互。
1)、用户利用终端控制模块与浇水MCU控制模块和施肥MCU控制模块通信信道,并向浇水MCU控制模块发送指令;
2)、浇水MCU控制模块根据指令进入相应工作状态;
3)、土壤湿度传感器检测土壤湿度情况,并发送参数到浇水MCU控制模块;
4)、浇水MCU控制模块将土壤参数信息进行处理:
当用户终端预设浇水MCU控制模块进入特定工作状态时,传感器检测土壤参数发送浇水MCU控制模块处理控制浇水模块,并实时将土壤参数和流量数据通过通信信道送到用户终端;
当用户终端预设施肥MCU控制模块进入特定工作状态时,传感器检测土壤参数发送施肥MCU控制模块处理控制施肥模块,并实时将土壤参数和流量数据通过通信信道送到用户终端;所有传感器工作期间参数实时通过通信信道送到用户终端。
本实施例设计光照度传感器和温度传感器获得环境光照度和环境温度,科学的避开最热和最冷的浇水时间段,通过土壤湿度传感器获得栽种区域土壤参数状态,浇水MCU控制模块通过传感器控制浇水阀门的开启和关闭,土壤酸碱度传感器或土壤氮磷钾传感器获得土壤中的参数情况,施肥MCU控制模块通过传感器控制施肥阀门的开启和关闭,并利用流量传感器收集浇水量和施肥量。通过各部分联合工作从而能够实时的监控栽种区域的植物状态,进一步对不同栽种区域的植物进行科学合理的种植,实现了智能浇灌和智能施肥的目的。
需要说明的是本实施例可采用的MCU控制模块为ESP32-C3系列单片机。
ESP32-C3系列是一款极低功耗、高集成度的MCU系统级物联网芯片,集成2.4GHzWi-Fi和Bluetooth5(LE)双模无线通信。还支持蓝牙Mesh(BluetoothMesh)协议和Wi-FiMesh,在较高的工作温度下仍能保持卓越的射频性能。ESP32-C3支持基于RSA-3072算法的安全启动和基于AES-128/256-XTS算法的flash加密功能,确保设备安全连接。
本实施例采用的无线通信技术;由于目前市场上智能手机应用广泛,Wi-Fi、蓝牙与可移动设备终端设备对接方便,用户熟悉且容易接受,蓝牙5.0的推出使蓝牙功耗更低、传输距离更远,同时也解决了部分地区因客观原因无法使用Wi-Fi功能对配网带来一定困难。因此,本实施例采用蓝牙和Wi-Fi双模无线通信进行软硬件的通信。
本实施例终端控制技术,本实施例具有Wi-Fi和蓝牙两种使用最广泛的通信电路,这样在不添加其他设备节约成本的基础上,可以实现PC机和硬件电路的控制工作,也可以在智能手机上面下载了自行开发的软件APP之后实现对硬件电路的控制。只需要用户在软件上面选择对应功能按钮就可以进行硬件控制了。
综上所述,本实施例提出的低碳生活庭院管家种植系统的硬件技术开发,弥补了现有智能种植系统的不足,比现有国内市场相关设计更加全面,更加科学。
本实施例提出低碳生活庭院管家种植系统的蓝牙和Wi-Fi双模通信功能实现信息无线传递,将智能手机APP控制指令传递给内置ESP32-C3系列芯片模组完成各功能模块的驱动。
系统结构示意图如图19所示,智能手机APP通过手机蓝牙或手机Wi-Fi与浇水MCU控制模块、施肥MCU控制模块建立无线信道,进行无线双向通信。
用户在手机APP软件中输入指令,并通过建立的无线信道传送至浇水MCU控制模块和施肥MCU控制模块单片机,系统进入相应状态开始工作。
土壤湿度传感器、土壤温度传感器、光照度传感器和土壤酸碱度传感器或土壤氮磷钾传感器置于栽种区域中,用于实时监测土壤湿度、土壤温度、环境光照度和土壤酸碱度或土壤氮磷钾值。
各个传感器将监测的数据返回给浇水MCU控制模块,浇水MCU控制模块将数据信号值通过建立的无线信道传输给手机,并连续不断的显示在手机APP软件的界面中。
第一浇水阀、第一施肥阀、第二施肥阀和第三施肥阀分别控制浇水开关和施肥开关,其中第一浇水阀和浇水流量传感器组成浇水装置,第一施肥阀、第二施肥阀和第三施肥阀和第一流量传感器、第二流量传感器、第三流量传感器组成施肥装置。
太阳能板和锂电池同组成电源模块
如图2所示,以内置ESP32-C3系列芯片模组单片机为例,单片机连接方法说明如下;
1.使用IO0、IO1引脚分别连接土壤湿度传感器和土壤温度传感器。
2.使用IO5-IO7引脚连接土壤酸碱度传感器或土壤氮磷钾传感器。
3.使用IO16、IO17引脚组成光照度传感器。
4.使用IO2、IO3、IO12-IO13、IO18、引脚连接四个电磁阀。
5.使用IO8、IO10、IO19引脚连接三个流量传感器。
本实施例的其他部分与上述实施例1-5任一项相同,故不再赘述。
以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例,并非对本实用新型做任何形式上的限制,凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化,均落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种新型水肥智能系统,其特征在于,包括浇水MCU控制模块、施肥MCU控制模块、电源模块、电源转换模块、传感器接口模块、浇水模块、施肥模块;
所述传感器接口模块与浇水MCU控制模块的输入端连接,用于采集土壤态参数信息;
所述浇水模块与浇水MCU控制模块的输出端连接,用于将从浇水MCU控制模块获取的土壤状态参数与预设参数处理结果转换为浇水阀开阀信号或浇水阀关阀信号;
所述施肥模块与施肥MCU控制模块的输出端连接,用于将从施肥MCU控制模块获取的土壤状态参数与预设参数处理结果转换为施肥阀开阀信号或施肥阀关阀信号;
所述电源转换模块连接在电源模块与浇水MCU控制模块之间、电源模块与施肥MCU控制模块之间,用于将电源模块的电压转换为浇水MCU控制模块的工作电压、施肥MCU控制模块的工作电压;
所述浇水MCU控制模块与施肥MCU控制模块通过蓝牙或WiFi无线连接。
2.如权利要求1所述的一种新型水肥智能系统,其特征在于,所述传感器接口模块包括土壤酸碱度传感器或土壤氮磷钾传感器接口模块、土壤温度传感器接口模块、土壤湿度传感器接口模块、土壤光照度传感器接口模块;
所述土壤酸碱度传感器接口模块的RO接口与浇水MCU控制模块的通用异步发送接口IO6连接;
所述土壤酸碱度传感器接口模块的RE接口与浇水MCU控制模块的通用接口IO5连接;
所述土壤酸碱度传感器接口模块的DE接口与浇水MCU控制模块的通用接口IO5连接;
所述土壤酸碱度传感器接口模块的DI接口与浇水MCU控制模块的通用异步接收接口IO7连接;
所述土壤温度传感器接口模块与浇水MCU控制模块的ADC接口IO0连接;
所述土壤湿度传感器接口模块与浇水MCU控制模块的ADC接口IO1连接;
所述土壤光照度传感器接口模块与浇水MCU控制模块的I2C SCL接口IO16、MCU控制模块的I2C SDA接口IO17连接。
3.如权利要求1所述的一种新型水肥智能系统,其特征在于,所述浇水模块包括第一浇水电磁阀、浇水流量传感器;
所述第一浇水电磁阀与浇水MCU控制模块的通用接口IO12、通用接口IO13连接;
所述浇水流量传感器与浇水MCU控制模块的PWM接口IO19连接。
4.如权利要求1所述的一种新型水肥智能系统,其特征在于,所述施肥模块包括第一施肥阀、第二施肥阀、第三施肥阀、第一流量传感器、第二流量传感器、第三流量传感器;
所述第一施肥阀与施肥MCU控制模块的通用接口IO18连接;
所述第二施肥阀与施肥MCU控制模块的通用接口IO3连接;
所述第三施肥阀与施肥MCU控制模块的通用接口IO2连接;
所述第一流量传感器与施肥MCU控制模块的PWM接口IO19连接;
所述第二流量传感器与施肥MCU控制模块的PWM接口IO8连接;
所述第三流量传感器与施肥MCU控制模块的PWM接口IO10连接。
5.如权利要求1所述的一种新型水肥智能系统,其特征在于,所述电源模块包括太阳能板、锂电池;
所述太阳能板包括太阳能充电电路,所述太阳能充电电路的IN接口与太阳能板连接,BAT接口与锂电池连接。
6.如权利要求5所述的一种新型水肥智能系统,其特征在于,所述电源转换模块包括电源转换电路、电源升压电路;
所述电源转换电路的输入端与太阳能充电电路的BAT接口连接,输出端与浇水MCU控制模块的VCC接口、施肥MCU控制模块的接口连接;
所述电源升压电路与浇水模块、施肥模块连接。
7.如权利要求1-6任一项所述的一种新型水肥智能系统,其特征在于,所述浇水MCU控制模块、施肥MCU控制模块均为ESP32-C3系列单片机芯片。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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GR01 | Patent grant | ||
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TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20230817 Address after: Office 502, Chenghang Building, No. 266 Hezong Road, Baihe Street, Longquanyi District, Chengdu City, Sichuan Province, 610000 Patentee after: Sichuan Nadaxing Technology Co.,Ltd. Address before: No. 1, 12th Floor, Unit 2, Building 7, No. 9 Linyin Street, Wuhou District, Chengdu City, Sichuan Province, 610000 Patentee before: Yang Xingjun |
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TR01 | Transfer of patent right |