基于太陽能供電的智能花盆的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及智能花盆技術領域，更為具體地，涉及一種基于太陽能供電的智
【背景技術】
[0002]隨著社會經濟的發(fā)展，人們對生活質量的要求顯著提高，如今很多家庭把植物當做裝飾物。目前國內外對智能花盆的設計與實現，大多數只設計了應用濕度傳感器進行檢測，具有自動澆水的功能，但不能實現太陽能自動供電。

【發(fā)明內容】

[0003]鑒于上述問題，本實用新型的目的是提供一種基于太陽能供電的智能花盆，以解決上述【背景技術】中提出的問題。
[0004]本實用新型提供的基于太陽能供電的智能花盆，包括澆花系統和供電系統；其中，供電系統包括:太陽能板和蓄電池，蓄電池通過UC3906芯片與太陽能板連接；澆花系統包括:單片機、澆花電機、花盆溫度檢測模塊和土壤濕度檢測模塊；花盆溫度檢測模塊和土壤濕度檢測模塊均與單片機連接，澆花電機通過ULN2003驅動芯片與單片機連接，單片機與蓄電池連接。
[0005]此外，優(yōu)選的結構是，澆花系統還包括顯示模塊，顯示模塊與單片機連接。
[0006]再者，優(yōu)選的結構是，澆花系統還包括報警模塊，報警模塊與單片機連接。
[0007]利用本實用新型提供的基于太陽能供電的智能花盆，供電系統通過太陽能板收集光能并轉化為電能作為該智能花盆的能量來源，并與單片機相結合，設計一個能夠動態(tài)監(jiān)測花盆土壤溫濕度，并根據植物的特征以及植物當前的生長環(huán)境進行實時澆水的澆水系統，可以實現太陽能自動供電并提醒種植者進行日常管理。
【附圖說明】
[0008]通過參考以下結合附圖的說明，并且隨著對本實用新型的更全面理解，本實用新型的其它目的及結果將更加明白及易于理解。在附圖中:
[0009]圖1為本實用新型的基于太陽能供電的智能花盆的結構示意圖；
[0010]圖2為本實用新型中的溫度檢測電路圖；
[0011]圖3為本實用新型中的太陽能充電電路圖；
[0012]圖4為本實用新型中的電機驅動電路圖。
[0013]其中的附圖標記包括:太陽能板1、蓄電池2、UC3906芯片3、單片機4、澆花電機5、花盆溫度檢測模塊6、土壤濕度檢測模塊7、顯示模塊8、報警模塊9、ULN2003驅動芯片10。
[0014]在所有附圖中相同的標號指示相似或相應的特征或功能。
【具體實施方式】:
[0015]以下將結合附圖對本實用新型的具體實施例進行詳細描述。
[0016]圖1示出了根據本實用新型實施例的基于太陽能供電的智能花盆的結構。
[0017]如圖1所示，本實用新型提供的基于太陽能供電的智能花盆，包括澆花系統和用于給澆花系統供電的供電系統。下面分別對澆花系統和供電系統進行說明。
[0018]一、澆花系統
[0019]澆花系統包括單片機4、澆花電機5、花盆溫度檢測模塊6、土壤濕度檢測模塊7、顯示模塊8和報警模塊9 ;其中，花盆溫度檢測模塊6、土壤濕度檢測模塊7、顯示模塊8和報警模塊9分別與單片機4連接，而澆花電機5通過ULN2003驅動芯片10與單片機4連接。
[0020]在本實用新型中，單片機采用的是AT89C51型號的單片機，AT89C51單片機內部集成有AD轉換模塊，用于對土壤濕度檢測模塊7和花盆溫度檢測模塊6采集到的模擬信號進行數字轉換和數據處理。
[0021]在本實用新型中，花盆溫度檢測模塊6采用的是DS18B20溫度傳感器，通過調節(jié)DS18B20溫度傳感器的十位設置按鍵和個位設置按鍵來預設初始時刻溫度值，當DS18B20溫度傳感器的溫度低于預設溫度值時，點亮紅色二極管，以提醒種植者，并將信號傳送給AT89C51單片機，從而驅動溫度電機工作，將太陽能板I中的光能釋放出來，為植物生長環(huán)境提供所需溫度，直到達到預設溫度為止。調節(jié)DS18B20溫度傳感器上的按鈕可以人為模擬實際溫度的升高和下降。DS18B20溫度傳感器的溫度檢測電路如圖2所示。
[0022]在本實用新型中，土壤濕度檢測模塊7采用的是SLHT5-1型號的土壤濕度傳感器，其濕度測量范圍可達O?100% RH，該傳感器采用全量程標定，兩線數字輸出，可直接與AT89C51單片機連接使用，在使用時，可將探頭直接埋入土壤中，SLHT5-1 土壤濕度傳感器將檢測到的濕度傳送給AT89C51單片機，AT89C51單片機將接收到的濕度與預設濕度進行比較，當接收到的濕度低于預設濕度時，驅動澆花電機5工作，澆花電機5控制澆花裝置為花澆水，澆花裝置為現有技術，故在本實用新型中不再復述。
[0023]考慮到AT89C51單片機的I/O 口輸出電流較小，一般不能直接驅動澆花電機5工作，必須配有驅動電路，本實用新型采用ULN2003驅動芯片10作為驅動電路。AT89C51單片機直接控制澆花電機5的電路原理如圖4所示。
[0024]在本實用新型中，顯示模塊8為IXD1602液晶顯示屏，用于同步顯示土壤的濕度值與智能花盆的溫度值。
[0025]在本實用新型中，報警模塊9采用的是蜂鳴器，蜂鳴器的報警電路采用AT89C51的P2.5腳輸出矩形波，驅動晶體管Ql作為開關，使蜂鳴器輸出矩形波，發(fā)出聲音。為了實現缺水和低電壓兩種報警，可以通過編程實現輸入兩種不同頻率的矩形波，發(fā)出兩種不同的聲
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[0026]本實用新型提供的澆花流程包括如下步驟:
[0027]S1:單片機4判斷是否到澆花時間；如果到澆花時間，執(zhí)行步驟S2 ;如果未到澆花時間，執(zhí)行步驟S6。
[0028]S2:通過土壤濕度檢測模塊7采集土壤濕度。
[0029]S3:判斷采集的土壤濕度是否達到預設值；如果達到預設值，執(zhí)行步驟S4 ;如果未達到預設值，返回步驟S2。
[0030]S4:單片機4驅動澆花電機5工作。澆花電機5驅動澆花裝置澆花。
[0031]S5:判斷是否達到澆水量；如果達到澆水量，執(zhí)行步驟S6 ;如果未達到澆水量，返回步驟S4。
[0032]S6:澆花工作結束。
[0033]二、供電系統
[0034]供電系統包括太陽能板I和蓄電池2，蓄電池2通過UC3906芯片3與太陽能板I連接。太陽能板I用于收集的光能轉換成電能，蓄電池用于存儲太陽能板I轉換的電能，同時向澆花系統供電。
[0035]在蓄電池向澆花系統供電時，為了保證澆花系統的穩(wěn)定性和可靠性，本實用新型采用雙電源為澆花系統供電，即采用兩個蓄電池2(圖1中只示例性的示出一個)為澆花系統供電，兩個蓄電池2分別通過UC3906芯片3與太陽能板I連接，兩個蓄電池2分別具有一個控制開關，兩個控制開關分別連接單片機兩個1 口。將其中一個蓄電池作為主用電池，另一個作為備用電池，初始狀態(tài)，澆花系統由主用電池供電，當連續(xù)的陰天超過兩天或者主用電池的電量低于某值時，單片機4通過關閉主用電池的控制開關，切換到備用電池。當單片機4檢測到主用電池的電量充滿時，將備用電池切換到主用電池，由主用電池向澆花系統供電。
[0036]需要說明的是，為了延長蓄電池2的工作壽命以及提高充電速度，本實用新型采用UC3906芯片3對蓄電池2進行充電控制，UC3906芯片3內部的邏輯電路提供三種充電狀態(tài)，并對溫度進行精確的跟蹤補償，UC3906芯片3內部含有限流放大器和電壓控制電路，可以控制UC3906芯片3內部的驅動電器并直接驅動串聯在外部的三極管，進而調整電路的輸出電壓及電流，UC3906芯片內部的電壓檢測比較器和電流檢測比較器可以實時監(jiān)測蓄電池的充電狀態(tài)，太陽能板I給蓄電池2充電的電路原理如圖3所示。
[0037]以上僅對本實用新型及其實施方式進行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本實用新型的實施方式之一，實際的結構并不局限于此，如果本領域技術人員受其啟示，在不脫離本實用新型創(chuàng)造宗旨的情況下，不經過創(chuàng)造性的設計出與該技術方案相似的結構及其實施方式，均應當屬于本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.基于太陽能供電的智能花盆，其特征在于，包括澆花系統和供電系統；其中，所述供電系統包括:太陽能板和蓄電池，所述蓄電池通過UC3906芯片與所述太陽能板連接；所述澆花系統包括:單片機、澆花電機、花盆溫度檢測模塊和土壤濕度檢測模塊；所述花盆溫度檢測模塊和所述土壤濕度檢測模塊均與所述單片機連接，所述澆花電機通過ULN2003驅動芯片與所述單片機連接，所述單片機與所述蓄電池連接。2.如權利要求1所述的基于太陽能供電的智能花盆，其特征在于，所述澆花系統還包括顯示模塊，所述顯示模塊與所述單片機連接。3.如權利要求1所述的基于太陽能供電的智能花盆，其特征在于，所述澆花系統還包括報警模塊，所述報警模塊與所述單片機連接。
【專利摘要】本實用新型提供了一種基于太陽能供電的智能花盆，包括澆花系統和供電系統；其中，供電系統包括太陽能板和蓄電池，蓄電池通過UC3906芯片與太陽能板連接；澆花系統包括單片機、澆花電機、花盆溫度檢測模塊和土壤濕度檢測模塊；花盆溫度檢測模塊和土壤濕度檢測模塊均與單片機連接，澆花電機通過ULN2003驅動芯片與單片機連接，單片機與蓄電池連接。利用上述基于太陽能供電的智能花盆，供電系統通過太陽能板收集光能并轉化為電能作為該智能花盆的能量來源，并與單片機相結合，設計一個能夠動態(tài)監(jiān)測花盆土壤溫濕度，并根據植物的特征以及植物當前的生長環(huán)境進行實時澆水的澆水系統，可以實現太陽能自動供電并提醒種植者進行日常管理。
【IPC分類】A01G9/26, A01G9/00, A01G27/00, A01G9/02
【公開號】CN204860287
【申請?zhí)枴緾N201520598303
【發(fā)明人】路成輝, 劉超, 尹義志, 尚吉星, 張昕昕
【申請人】黑龍江八一農墾大學
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年8月11日