本實用新型屬于澆灌裝置技術領域，尤其涉及一種基于單片機的智能澆灌裝置。

背景技術：

目前，隨著時代的發(fā)展，人們生活節(jié)奏的不斷加快，可以舒緩情緒、放松心情的盆栽在辦公室和家庭中越來越常見。但是，忙碌工作和生活的人們往往沒有過多的時間來照管盆栽，澆水過多或過少，導致了大量盆栽淹死或枯死。

綜上所述，盆栽澆水過多或過少，容易導致大量盆栽淹死或枯死。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型為解決盆栽澆水過多或過少，容易導致大量盆栽淹死或枯死的技術問題而提供一種結構簡單、安裝使用方便、提高工作效率的基于單片機的智能澆灌裝置。

本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是：

本實用新型提供的基于單片機的智能澆灌裝置，所述基于單片機的智能澆灌裝置設置有：

單片機AT89C51；

與所述單片機連接的時鐘采用12M的晶振及兩個5～30pF電容電路構成、按鍵、溫度傳感器為DS18B20、采用FC-28探頭LM393做比較器土壤濕度傳感器、WIFI模塊為ESP8266-12F WIFI、供水模塊由三極管放大電流驅動水泵工作；

與所述WIFI模塊連接的安信可互聯(lián)網(wǎng)云平臺；

與所述互聯(lián)網(wǎng)云平臺連接的至少一個用戶APP(SmartHomeE4A版)。

進一步，所述供水模塊的驅動電路連接為：電阻R1連接三極管t2的P型半導體，三極管t2的其中一個N型半導體連接GND端；另一個N型半導體連接水泵接口的CON2端，水泵接口的CON1端連接電源VCC。

進一步，所述單片機設置有4kb的Flash存儲器，32根I/O線外部存貯器，尋址范圍ROM、RAM64K，兩個16位的定時器/計數(shù)器、五個中斷源，兩個中斷優(yōu)先級和全雙工串行口。

進一步，所述濕度傳感器經(jīng)max1241AD轉換芯片傳輸?shù)絾纹瑱C。

進一步，所述供水模塊連接有直流微型水泵。

進一步，所述單片機采用AT89C51單片機，時鐘采用12M的晶振及兩個5～30pF電容電路構成，溫度傳感器為DS18B20傳感器并采用FC-28探頭LM393做比較器土壤濕度傳感器，WIFI模塊為ESP8266-12F WIFI，供水模塊內安裝有三極管放大電流驅動電路。

本實用新型具有的優(yōu)點和積極效果是：由于本實用新型以AT89C51單片機作為控制芯片，基于溫濕度傳感器測量技術和WIFI通信技術，實現(xiàn)了本地和遠程的智能澆灌。本實用新型具有體積小、結構簡單、易于操作、維護方便、價格低，易于監(jiān)測和控制的特點；通過土壤濕度傳感器采集土壤濕度數(shù)據(jù)，由WIFI模塊接入開放的物聯(lián)網(wǎng)云平臺，實現(xiàn)了本地和遠程的智能澆灌。相比傳統(tǒng)的長時間保持同一濕度的滲透式，虹吸式澆灌方式；本實用新型能實時檢測植物的濕度，在植物需要澆水的時候進行智能澆灌，同時，還可以遠程控制澆水和查看狀態(tài)，省心簡便的互聯(lián)網(wǎng)加家庭智能澆灌。本實用新型以單片機為核心，通過土壤濕度傳感器采集土壤濕度數(shù)據(jù)，與設置最低濕度比較，由單片機控制水泵以實現(xiàn)濕度調節(jié)；在實現(xiàn)本地自動控制的基礎上，進一步利用數(shù)模轉換芯片和1602實現(xiàn)相對濕度顯示，并利用esp8266WIFI模塊，接入開放的物聯(lián)網(wǎng)云平臺，可通過手機登陸云服務平臺實時查看和控制，從而實現(xiàn)了遠程智能控制。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例提供的基于單片機的智能澆灌裝置結構示意圖。

圖2是本實用新型實施例提供的硬件電路示意圖。

圖3是本實用新型供水模塊驅動電路示意圖。

圖4是本實用新型實施例提供的基于單片機的智能澆灌裝置的工作流程圖。

圖中：1、時鐘；2、按鍵；3、單片機；4、溫度傳感器；5、濕度傳感器；6、用戶APP；7、互聯(lián)網(wǎng)云平臺；8、WIFI模塊；9、供水模塊。

具體實施方式

為能進一步了解本實用新型的發(fā)明內容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下。

下面結合附圖對本實用新型的結構作詳細的描述。

如圖1所示，本實用新型實施例提供的基于單片機的智能澆灌裝置包括：時鐘1、按鍵2、單片機3、溫度傳感器4、濕度傳感器5、用戶APP6、互聯(lián)網(wǎng)云平臺7、WIFI模塊8、供水模塊9。

時鐘1、按鍵2、溫度傳感器4、濕度傳感器5、WIFI模塊8、供水模塊9與單片機3連接；用戶APP6連接互聯(lián)網(wǎng)云平臺7，互聯(lián)網(wǎng)云平臺7連接WIFI模塊8。

如圖2所示，為本實用新型實施例提供的硬件電路示意圖。

如圖3所示，供水模塊10的驅動電路示意圖，電阻R6連接NPN型三極管t2基極，三極管t2的集電極連接GND端；發(fā)射極連接水泵接口的CON2端，水泵接口的CON1端連接電源VCC。

下面結合附圖對本實用新型的應用原理作進一步的描述。

1、硬件設計

1.1微控處理器，綜合經(jīng)濟性和控制精度需求，本實用新型使用了ATMEL 89C51單片機。該單片機擁有4kb的Flash存儲器，32根I/O線外部存貯器，尋址范圍ROM、RAM64K，兩個16位的定時器/計數(shù)器、五個中斷源，兩個中斷優(yōu)先級和全雙工串行口，完全滿足本實用新型的控制需求。同時，89C51單片機在電子設計開發(fā)中有著廣泛的應用，穩(wěn)定性較好，價格適中，兼容性好，為以后的升級換代也預留出了足夠的空間。

1.2溫度傳感器4、濕度傳感器5

土壤濕度傳感器使用了土壤濕度傳感器YL-69對土壤濕度進行采樣，表面采用鍍鎳處理，導電性強，該模塊可輸出數(shù)字量和模擬量兩種信號，本實用新型將采樣輸出的數(shù)字信號經(jīng)max1241 AD轉換芯片傳輸?shù)絾纹瑱C以便顯示具體濕度。溫度傳感器則采用了DS18B20。DS18B20是常用的溫度傳感器，具有體積小，價錢便宜，抗干擾能力強，精度高的特點。其測溫范圍為-55℃～+125℃，固有測溫誤差1℃,支持多點組網(wǎng)功能，最多可支持8個元件組網(wǎng)使用，從而可以實現(xiàn)多點測溫。同時，DS18B20直接輸出數(shù)字信號，這便于使用和硬件排布。

1.3 WIFI模塊8

通信模塊為安信可ESP8266-12F WIFI模塊，具有價格便宜、功能強大、操作簡便等優(yōu)點，可以直接通過AT指令控制，有著較為強大的性價比。同時，該模塊還可以使用機智云等免費開放的云平臺，具有較好的穩(wěn)定性，可以同時穩(wěn)定存放多個設備的信息。這樣，就可以使用現(xiàn)有的手機端和云平臺實現(xiàn)通信，大大減小了開發(fā)成本。

1.4供水模塊9

供水模塊9采用以51單片機控制直流微型水泵抽水來改善濕度，但是單片機直接驅動電流不足，故采用三極管放大加以驅動。該模塊驅動電路如圖2所示。

2、本實用新型的工作原理：

系統(tǒng)初始化后，首先判斷是否有遠程控制信號，若有，則進入遠程控制子程序，根據(jù)指令實現(xiàn)溫濕度的查詢獲取以及上傳至云平臺并在用戶端顯示或通過指令遠程控制澆水。若未收到遠程信號，則進入本地控制子程序，首先濕度傳感器進行濕度檢測，通過max1241模數(shù)轉換芯片轉化為數(shù)字量并顯示在lcd1602液晶屏上，并與濕度設定最小值進行比較，若低于最小值則由單片機控制驅動微型水泵澆水以調節(jié)濕度，當濕度到達設定值最大值時停止?jié)补?sup>【5】。由于濕度的變化是一個較為緩慢的過程，為了實現(xiàn)符合預期的控制效果，濕度監(jiān)測和澆灌設定了不同的時間，濕度正常范圍內每半個小時檢測一次，當濕度低于設定最低值水泵澆水5秒，濕度每3分鐘檢測一次，直到水泵停止工作，如此循環(huán)。系統(tǒng)流程圖如圖3所示。

下面結合測試對本實用新型的應用效果作詳細的描述。

經(jīng)調試檢測，本實用新型在本地功能中的溫濕度檢測、顯示以及自動澆灌均符合預期效果；在遠程功能上，正常實現(xiàn)遠程控制澆水。本實用新型以AT89C51單片機作為控制芯片并連接了機智云平臺實現(xiàn)了本地及遠程的智能澆灌系統(tǒng)。該系統(tǒng)擁有自動識別土壤溫濕度并且上傳數(shù)據(jù)到互聯(lián)網(wǎng)供用戶查看和遠程操控的功能；同時一個手機終端可以控制多個溫濕度感應器和澆灌噴頭，可進行多盆栽澆灌管理，滿足了目前家庭使用的需求，實用方便省心。若將該系統(tǒng)硬件進行改進升級即可進一步應用到大型農業(yè)中實現(xiàn)智能灌溉，具有較好的實用性。

以上所述僅是對本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實用新型的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改，等同變化與修飾，均屬于本實用新型技術方案的范圍內。