本實(shí)用新型涉及一種基于LM393的土壤澆灌報(bào)警器。

背景技術(shù)：

目前國內(nèi)關(guān)于土壤濕度方面，有根據(jù)土壤濕度設(shè)計(jì)的自動(dòng)澆花器，通過單片機(jī)檢測(cè)傳感器輸出的高低電平，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)做出相應(yīng)的動(dòng)作，但一般應(yīng)用在花盆等小區(qū)域土壤范圍內(nèi)，也有土壤濕度檢測(cè)儀，但由于設(shè)備價(jià)格昂貴，多用于大棚養(yǎng)殖的對(duì)于濕度要求很高的農(nóng)作物的濕度控制或者是用于科學(xué)研究，沒有得到普及應(yīng)用。

我國是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國，推廣節(jié)水灌溉，發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)是我國促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)調(diào)整、加強(qiáng)水資源管理的重要措施, 所以探索一種技術(shù)簡單，投資小，適合農(nóng)民使用的，性價(jià)比高的土壤澆灌報(bào)警系統(tǒng)是非常有必要的。將現(xiàn)代傳感技術(shù)，數(shù)據(jù)融合處理技術(shù)，計(jì)算機(jī)嵌入式技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，智能化決策技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)與工程控制技術(shù)相結(jié)合，對(duì)于節(jié)水農(nóng)業(yè)的發(fā)展，和加強(qiáng)水資源的集約管理，具有重要的意義和作用。目前，在農(nóng)村大面積人工澆灌時(shí)，由于距離過遠(yuǎn)，或者夜晚澆灌時(shí)，看不到水澆灌的范圍，憑直覺的推測(cè)或判斷，不能及時(shí)關(guān)閉閥門，導(dǎo)致澆水過多，漫出澆灌范圍造成不必要的浪費(fèi)，針對(duì)澆水過多，導(dǎo)致漫出的情況，提出了一種土壤澆灌報(bào)警器，通過判斷灌水情況，達(dá)到節(jié)水的目的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于LM393土壤澆灌報(bào)警器。

本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種基于LM393土壤澆灌報(bào)警器，包括探測(cè)裝置、定時(shí)裝置、與門電路及報(bào)警裝置，探測(cè)裝置連接雙電壓比較器輸出數(shù)字電壓信號(hào)，雙電壓比較器輸出端與定時(shí)裝置輸出端通過與門電路連接報(bào)警裝置；

所述報(bào)警裝置包括PNP型三極管、發(fā)光二極管、及蜂鳴器，PNP型三極管的基極經(jīng)第七電阻和與門電路3腳相連，發(fā)射極與發(fā)光二極管的陰極和蜂鳴器相連，集電極接地。

本實(shí)用新型基于LM393土壤澆灌報(bào)警器，所述探測(cè)裝置、555定時(shí)器通過與門電路相連接，驅(qū)動(dòng)三極管，二極管和蜂鳴器的導(dǎo)通；

所述探測(cè)裝置中的探針采用銅材料。

此處Q1起開關(guān)作用，其基極的高電平使三極管飽和導(dǎo)通，使蜂鳴器發(fā)聲；而基極低電平則使三極管關(guān)閉，蜂鳴器停止發(fā)聲。

本設(shè)計(jì)的土壤澆灌報(bào)警器優(yōu)勢(shì)在于：

利用根據(jù)土壤中含水量的高低造成土壤電阻率的變化原理，通過將探針插到需要澆灌的土地邊緣，可以檢測(cè)到灌溉的情況，當(dāng)有水流經(jīng)過時(shí)，閃燈蜂鳴器開始工作，提示農(nóng)民關(guān)閉水龍頭。報(bào)警器通過測(cè)量探頭兩端的電壓差獲得土壤容積含水量信息，當(dāng)超出閾值時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，實(shí)現(xiàn)信息采集-處理-決策-信息反饋-監(jiān)控為一體的調(diào)度系統(tǒng)。密封性極好，可長期浸泡于水中，根據(jù)土質(zhì)情況，可任意調(diào)節(jié)，適用于各種土質(zhì)，也可以根據(jù)不同植物對(duì)水分的不同需求任意調(diào)節(jié)，實(shí)用性很強(qiáng)。

測(cè)量簡單，精度高，線性度好，不亂跳，不漂移，而且成本低，便于攜帶，適用與各種土質(zhì)，性價(jià)比高，方便農(nóng)民的使用，適合在農(nóng)村的普及。

附圖說明

圖1是整個(gè)裝置的設(shè)計(jì)原理圖。

圖2是裝置的操作示意圖。

具體實(shí)施方式

結(jié)合附圖1至2對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式進(jìn)一步說明：

基于LM393的土壤澆灌報(bào)警器，包括探測(cè)裝置、定時(shí)裝置、與門電路及報(bào)警裝置，它以簡單的電子線路為基礎(chǔ)，設(shè)備包括探針A、B，定時(shí)器，PNP三極管，閃光蜂鳴器以及H橋電路，與門電路，電壓比較電路。在大面積澆灌時(shí)，將報(bào)警器放在預(yù)澆灌區(qū)域的邊界，并根據(jù)土質(zhì)情況，調(diào)節(jié)電位器，順時(shí)針調(diào)節(jié)，控制濕度大，逆時(shí)針小，控制閾值，探針A、B選用銅材料，將A、B插入土壤中，H橋電路將土壤的干濕情況轉(zhuǎn)換成土壤的電阻大?。ㄍ恋卦礁桑娮柙酱?，反之，土地越濕，電阻越?。?，然后通過雙電壓比較器，將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成電子線路中的高低電平，利用555定時(shí)器構(gòu)成多諧振蕩器，多諧振蕩器的自激震蕩原理，得到不同占空比的脈沖，將比較器輸出的數(shù)字電壓信號(hào)與用555集成芯片產(chǎn)生的固定脈沖通過與非門電路，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)三極管導(dǎo)通的信號(hào)，以此來驅(qū)動(dòng)蜂鳴器與發(fā)光二極管的導(dǎo)通。能夠在無人看管的情況下，尤其是某些夜晚灌溉的土地，檢測(cè)到灌溉水的情況，并根據(jù)設(shè)置的土壤濕度閾值，發(fā)出報(bào)警聲。

電路中選擇R1和R2為確定值，均為5.1k歐姆。R3為測(cè)得的土壤阻值。另外，對(duì)于不同的話，要求干濕度也不相同，為此可設(shè)R4為一可變電阻來實(shí)現(xiàn)。比如用間距為5cm的探針測(cè)得的干土壤阻值為30k歐姆左右，就可設(shè)置Ri的阻值為0k歐姆~100k歐姆范圍內(nèi)可變,可以根據(jù)花的品種不同，而采取不同的值，使占空比更合適。

將探針插入被測(cè)土壤，如圖2所示。打開開關(guān)，即開始工作，模塊在土壤濕度達(dá)不到設(shè)定閾值時(shí)，LM393和74HC08將輸出高電平，PNP三極管關(guān)斷，無報(bào)警聲；當(dāng)土壤中的濕度達(dá)到一定程度后，隨著電阻的變小，電阻兩端的分壓會(huì)相應(yīng)變小以至小于參考電壓，這樣得到的控制信號(hào)將從高電平轉(zhuǎn)變到低電平。LM393和74HC08將輸出低電平；PNP三極管導(dǎo)通，發(fā)出報(bào)警聲。

總之，以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式，凡依本實(shí)用新型申請(qǐng)專利范圍所作的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本實(shí)用新型專利的涵蓋范圍。