一種智能澆灌器控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種智能澆灌器控制系統(tǒng)，其包括單片機(jī)、脈沖閥、溫度傳感器以及土壤濕度傳感器，單片機(jī)分別與脈沖閥、溫度傳感器、土壤濕度傳感器電連接；溫度傳感器和土壤濕度傳感器分別在預(yù)設(shè)時間點對空氣溫度和土壤濕度進(jìn)行檢測并采集數(shù)據(jù)，單片機(jī)對檢測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并根據(jù)該數(shù)據(jù)控制脈沖閥開啟/關(guān)閉，以實現(xiàn)智能澆灌；采用超低功耗單片機(jī)，通過傳感器在預(yù)設(shè)時間點間斷性對空氣溫度和土壤濕度進(jìn)行檢測，根據(jù)所設(shè)定的數(shù)據(jù)控制脈沖閥工作，脈沖閥只在開和關(guān)的瞬間耗電，從而保證在超低功耗下實現(xiàn)對植物合理的澆水，更節(jié)能省電。
【專利說明】一種智能澆灌器控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種智能澆灌器控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的澆灌器經(jīng)常需要人工打開澆水設(shè)備，經(jīng)常忘記給植物澆水或者澆水量不均勻，或者在不適當(dāng)?shù)臏囟葷菜?，對植物的生長發(fā)育產(chǎn)生不利的影響，甚至使得植物缺水或水分過多而死亡，非常不方便。盡管現(xiàn)在市場上也漸漸出現(xiàn)了各種自動澆灌器，但較多是采用傳統(tǒng)的高壓供電方式，不但不方便，也提高了很大的成本，而且其大部分僅考慮土壤濕度，并沒有綜合考慮空氣溫度，更不注重在合適的時間點進(jìn)行澆灌，以致不能很好的掌握澆水量，影響植物生長。
[0003]實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型為解決上述問題，提供了一種能夠綜合參考土壤濕度及空氣溫度，并在預(yù)設(shè)的合適時間點進(jìn)行自動澆水以節(jié)能省電的智能澆灌器控制系統(tǒng)。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案為:
[0006]一種智能澆灌器控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)包括單片機(jī)、脈沖閥、溫度傳感器以及土壤濕度傳感器，單片機(jī)分別與脈沖閥、溫度傳感器、土壤濕度傳感器電連接；溫度傳感器和土壤濕度傳 感器分別在預(yù)設(shè)時間點對空氣溫度和土壤濕度進(jìn)行檢測并采集數(shù)據(jù)，單片機(jī)對檢測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并根據(jù)該數(shù)據(jù)控制脈沖閥開啟/關(guān)閉，以實現(xiàn)智能澆灌。
[0007]作為一種實施例，所述溫度傳感器檢測的空氣溫度在0°C以下時，所述單片機(jī)控制脈沖閥保持關(guān)閉。
[0008]作為一種實施例，所述溫度傳感器檢測的空氣溫度在rc~10°C范圍內(nèi)時，所述單片機(jī)根據(jù)土壤濕度傳感器采集的數(shù)據(jù)判斷土壤濕度并在一個預(yù)設(shè)時間點打開脈沖閥。
[0009]優(yōu)選的，所述一個預(yù)設(shè)時間點在12:30-13:30之間。
[0010]作為一種實施例，所述溫度傳感器檢測的空氣溫度在irC~25°C范圍內(nèi)時，所述單片機(jī)根據(jù)土壤濕度傳感器采集的數(shù)據(jù)判斷土壤濕度并在兩個預(yù)設(shè)時間點打開脈沖閥。
[0011]優(yōu)選的，所述兩個預(yù)設(shè)時間點分別在8:0(T9:00之間和15:3(Tl6:30之間。
[0012]作為一種實施例，所述溫度傳感器檢測的空氣溫度在26°C以上時，所述單片機(jī)根據(jù)土壤濕度傳感器采集的數(shù)據(jù)判斷土壤濕度并在兩個預(yù)設(shè)時間點打開脈沖閥。
[0013]優(yōu)選的，所述兩個預(yù)設(shè)時間點分別在6:30-7:30之間和17:3(Tl8:30之間。
[0014]另外，還提供一種智能澆灌器控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0015]a.單片機(jī)預(yù)設(shè)若干個時間點并預(yù)設(shè)溫度參數(shù)及土壤濕度參數(shù)；
[0016]b.在每個預(yù)設(shè)時間點自動啟動控制系統(tǒng)；
[0017]c.溫度傳感器采集空氣溫度數(shù)據(jù)并傳送至單片機(jī)；
[0018]d.單片機(jī)根據(jù)預(yù)設(shè)溫度參數(shù)判斷是否符合澆水條件；
[0019]e.若符合澆水條件，單片機(jī)發(fā)出采集指令給土壤濕度傳感器；[0020]f.土壤濕度傳感器采集土壤濕度數(shù)據(jù)并傳送至單片機(jī)；
[0021]g.單片機(jī)根據(jù)預(yù)設(shè)土壤濕度參數(shù)判斷是否符合澆水條件；
[0022]h.若符合澆水條件，單片機(jī)發(fā)出澆水指令打開脈沖閥；
[0023]1.循環(huán)步驟f、g、h，直至不符合澆水條件，單片機(jī)發(fā)出停止?jié)菜噶铌P(guān)閉脈沖閥。
[0024]優(yōu)選的，所述若干個時間點分別在6:30?7:30、8:30?9:30、12:30?13:30、15:30?16:30、17:30?18:30 之間。
[0025]本實用新型的有益效果是:
[0026](I)、采用超低功耗單片機(jī)，通過傳感器在預(yù)設(shè)時間點間斷性對空氣溫度和土壤濕度進(jìn)行檢測，根據(jù)所設(shè)定的數(shù)據(jù)控制脈沖閥工作，脈沖閥只在開和關(guān)的瞬間耗電，從而保證在超低功耗下實現(xiàn)對植物合理的澆水，更節(jié)能省電；
[0027](2)、溫度傳感器檢測的空氣溫度在0°C以下時脈沖閥不供水，可防止植物被凍死。
[0028](3)、溫度傳感器檢測的空氣溫度在1°C?10°C范圍內(nèi)時，由于溫度較低，需水量較少，每天僅需在一個預(yù)設(shè)時間點打開脈沖閥供水，不會過干或過濕。
[0029](4)、溫度傳感器檢測的空氣溫度在11°C?25°C范圍內(nèi)或者在26°C以上時，由于溫度高需水量較大，每天需在早晚兩個預(yù)設(shè)時間點進(jìn)行澆灌，保證充足的澆水量。
[0030](5)、控制方法僅在預(yù)設(shè)5個時間點進(jìn)行間斷性檢測，并采用先檢測空氣溫度再檢測土壤濕度再進(jìn)行綜合處理的判斷方法，能極大的節(jié)約用電量，節(jié)能減排，并且更能包裝對植物的合理澆水。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本實用新型的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0032]圖1為本實用新型智能澆灌器控制系統(tǒng)的控制示意圖；
[0033]圖2為本實用新型智能澆灌器控制系統(tǒng)的控制步驟流程圖；
[0034]圖中:
[0035]10-單片機(jī)；20_溫度傳感器；30_ 土壤濕度傳感器；40_脈沖閥。
【具體實施方式】
[0036]為了使本實用新型所要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚、明白，以下結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0037]如圖1所示，本實用新型的一種智能澆灌器控制系統(tǒng)，其包括單片機(jī)10、脈沖閥40、溫度傳感器20以及土壤濕度傳感器30，單片機(jī)10分別與脈沖閥40、溫度傳感器20、土壤濕度傳感器30電連接；溫度傳感器20和土壤濕度傳感器30分別在預(yù)設(shè)時間點對空氣溫度和土壤濕度進(jìn)行檢測并采集數(shù)據(jù)，單片機(jī)10對檢測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并根據(jù)該數(shù)據(jù)控制脈沖閥40開啟/關(guān)閉，以實現(xiàn)智能澆灌；單片機(jī)10采用超低功耗的，通過傳感器在預(yù)設(shè)時間點間斷性對空氣溫度和土壤濕度進(jìn)行檢測，根據(jù)所設(shè)定的數(shù)據(jù)控制脈沖閥40工作，脈沖閥40只在開和關(guān)的瞬間耗電，從而保證在超低功耗下實現(xiàn)對植物合理的澆水，更節(jié)能省電。
[0038]其中，溫度傳感器20檢測的空氣溫度在(TC以下時，單片機(jī)10控制脈沖閥40保持關(guān)閉，可防止植物被凍死；溫度傳感器20檢測的空氣溫度在1°C~10°C范圍內(nèi)時，由于溫度較低，需水量較少，單片機(jī)10根據(jù)土壤濕度傳感器30采集的數(shù)據(jù)判斷土壤濕度并在一個預(yù)設(shè)時間點打開脈沖閥40，優(yōu)選的，上述預(yù)設(shè)時間點在12:30-13:30之間；溫度傳感器20檢測的空氣溫度在irC~25°C范圍內(nèi)時，單片機(jī)10根據(jù)土壤濕度傳感器30采集的數(shù)據(jù)判斷土壤濕度并在兩個預(yù)設(shè)時間點打開脈沖閥40，上述兩個預(yù)設(shè)時間點優(yōu)選在8:00-9:00之間和15:30-16:30之間；溫度傳感器20檢測的空氣溫度在26°C以上時，由于溫度高需水量較大，單片機(jī)10根據(jù)土壤濕度傳感器30采集的數(shù)據(jù)判斷土壤濕度并在兩個預(yù)設(shè)時間點打開脈沖閥40，上述兩個預(yù)設(shè)時間點優(yōu)選在6:30-7:30之間和17:30-18:30之間，以保證充足的澆水量；并且，根據(jù)土壤濕度不同，脈沖閥的開啟時間長度也有所不同。
[0039]下面詳細(xì)說明本實用新型智能澆灌器控制系統(tǒng)的工作原理:
[0040]如圖2所示，在預(yù)設(shè)時間點通過對溫度傳感器20信號的采集，檢測到的數(shù)據(jù)傳送至單片機(jī)10以判斷是否符合澆水，若符合澆水，單片機(jī)10發(fā)出指令再采集土壤濕度傳感器30的信號，根據(jù)用戶設(shè)置的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷是否符合澆水，不符合澆水，將跳過此次澆水檢測點，若符合澆水，單片機(jī)10將發(fā)出指令，使得脈沖閥40瞬間通電，脈沖閥40打開對植物進(jìn)行澆水；單片機(jī)10將間斷性的采集土壤濕度傳感器30的信號，從而監(jiān)測是否澆夠水，若檢測到的信號運算出的參數(shù)達(dá)到用戶所設(shè)置的土壤濕度參數(shù)，單片機(jī)10將發(fā)出一個指令，使電源給脈沖閥40瞬間的反相供電，脈沖閥40關(guān)閉，停止?jié)菜?br> [0041]具體包括以下步驟:
[0042]a.單片機(jī)預(yù)設(shè)若干個時間點并預(yù)設(shè)溫度參數(shù)及土壤濕度參數(shù)；
`[0043]b.在每個預(yù)設(shè)時間點自動啟動控制系統(tǒng)；
[0044]c.溫度傳感器采集空氣溫度數(shù)據(jù)并傳送至單片機(jī)；
[0045]d.單片機(jī)根據(jù)預(yù)設(shè)溫度參數(shù)判斷是否符合澆水條件；
[0046]e.若符合澆水條件，單片機(jī)發(fā)出采集指令給土壤濕度傳感器；
[0047]f.土壤濕度傳感器采集土壤濕度數(shù)據(jù)并傳送至單片機(jī)；
[0048]g.單片機(jī)根據(jù)預(yù)設(shè)土壤濕度參數(shù)判斷是否符合澆水條件；
[0049]h.若符合澆水條件，單片機(jī)發(fā)出澆水指令打開脈沖閥；
[0050]1.循環(huán)步驟f、g、h，直至不符合澆水條件，單片機(jī)發(fā)出停止?jié)菜噶铌P(guān)閉脈沖閥。
[0051]通過長期的實地調(diào)研，且查詢了許多的有關(guān)植物澆水習(xí)慣的相關(guān)資料，根據(jù)春夏秋冬總結(jié)了 5個最有利的澆水時間，在溫度很低的時候最好是在中午進(jìn)行澆水，溫度很高的時候最好在早晨和傍晚進(jìn)行澆水，具體如下:
[0052]溫度在0°C及以下時不澆水，
[0053]溫度在I~10°C時，在中午12:30~13:30之間檢測是否澆水，
[0054]溫度在11~25°〇時，檢測澆水時間在8:00~9:00之間和15:30~16:30之間，
[0055]溫度在26°C以上時，檢測澆水時間在6:30~7:30之間和17:30~18:30之間。
[0056]溫度傳感器20根據(jù)以上5個時間及對應(yīng)的溫度進(jìn)行檢測。若檢測符合條件，單片機(jī)10將給一個指令，開始采集土壤濕度傳感器30，土壤比較干燥時，濕度則比較低，如低于用戶設(shè)定的值，單片機(jī)10則判斷為可澆水，即發(fā)出一個指令，給脈沖閥40瞬間供電，脈沖閥40打開進(jìn)行澆水；土壤比較濕時，濕度比較高，如高于用戶設(shè)定的值，單片機(jī)10則判斷不可澆水。則不給脈沖閥40供電；其中，土壤濕度參數(shù)可以是默認(rèn)的，用戶也可以根據(jù)植物的需水實際情況對土壤濕度參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，單片機(jī)10將根據(jù)用戶調(diào)整的參數(shù)打開脈沖閥40進(jìn)行燒水。
[0057]本實用新型采用超低功耗的單片機(jī)10，在沒有采集傳感器信號時的功耗在50微安以下，按三節(jié)干電池單獨給其供電，可維持3萬小時左右，即3.42年左右；其中，給脈沖閥供電的時間為200暈秒，電壓為3伏，電流為200暈安,一天按燒水2次計算，開和關(guān)總計4次，換算長期功耗約1.8微安，用3節(jié)干電池單獨給其供電可維持10年以上；另外，每次采集溫度傳感器溫度時間為200毫秒，一天按5次計算，每次檢測時的電流為I毫安以下，換算長期功耗小于I微安，用3節(jié)干電池單獨給其供電即可維持幾十年；再，每次采集土壤濕度傳感器穩(wěn)定時間為2秒左右，開始澆水后，按I分鐘檢測一次，每次按多澆30分鐘計算，則要檢測30次，一天澆2次水，則檢測60次，則I天檢測時間約2分鐘，檢測時的電流為20毫安，換算長期功耗約28微安，用3節(jié)干電池單獨給其供電可維持6年左右；綜上，以上都以最大的數(shù)據(jù)來推算，換算長期總功耗為80.8微安，則用3節(jié)1500毫安干電池即可維持整個澆灌器正常工作2年左右，從而實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保，大大的降低了用戶的成本，同時也給用戶帶來了很多的便利，并且安全性也得到了保障。
[0058]上述說明示出并描述了本實用新型的優(yōu)選實施例，如前，應(yīng)當(dāng)理解本實用新型并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對其他實施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文實用新型構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識進(jìn)行改動。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動和變化不脫離本實用新型的精神和范圍，則都應(yīng)在本實用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種智能澆灌器控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)包括單片機(jī)、脈沖閥、溫度傳感器以及土壤濕度傳感器，單片機(jī)分別與脈沖閥、溫度傳感器、土壤濕度傳感器電連接；溫度傳感器和土壤濕度傳感器分別在預(yù)設(shè)時間點對空氣溫度和土壤濕度進(jìn)行檢測并采集數(shù)據(jù)，單片機(jī)對檢測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并根據(jù)該數(shù)據(jù)控制脈沖閥開啟/關(guān)閉，以實現(xiàn)智能澆灌。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能澆灌器控制系統(tǒng)，其特征在于:所述溫度傳感器檢測的空氣溫度在0°C以下時，所述單片機(jī)控制脈沖閥保持關(guān)閉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能澆灌器控制系統(tǒng)，其特征在于:所述溫度傳感器檢測的空氣溫度在TC~10°c范圍內(nèi)時，所述單片機(jī)根據(jù)土壤濕度傳感器采集的數(shù)據(jù)判斷土壤濕度并在一個預(yù)設(shè)時間點打開脈沖閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種智能澆灌器控制系統(tǒng)，其特征在于:所述一個預(yù)設(shè)時間點在12:30~13:30之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能澆灌器控制系統(tǒng)，其特征在于:所述溫度傳感器檢測的空氣溫度在ire~25°C范圍內(nèi)時，所述單片機(jī)根據(jù)土壤濕度傳感器采集的數(shù)據(jù)判斷土壤濕度并在兩個預(yù)設(shè)時間點打開脈沖閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種智能澆灌器控制系統(tǒng)，其特征在于:所述兩個預(yù)設(shè)時間點分別在8:00~9:00之間和15:30^16:30之間。
7.根據(jù)權(quán) 利要求1所述的一種智能澆灌器控制系統(tǒng)，其特征在于:所述溫度傳感器檢測的空氣溫度在26°C以上時，所述單片機(jī)根據(jù)土壤濕度傳感器采集的數(shù)據(jù)判斷土壤濕度并在兩個預(yù)設(shè)時間點打開脈沖閥。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種智能澆灌器控制系統(tǒng)，其特征在于:所述兩個預(yù)設(shè)時間點分別在6:30~7:30之間和17:30^18:30之間。
【文檔編號】A01G25/16GK203467344SQ201320351031
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月21日
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