一種基于單片機的智能花卉護理裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及智能檢測控制領域，具體為一種基于單片機的智能花卉護理裝置。
【背景技術】
[0002]在花卉種植和苗木種植生產中，我們需要根據土壤濕度，降水狀況，定期定量地進行人工澆灌，這樣做費時費力，而且需要一定的經驗，如果澆水過多容易導致積水過多，造成植物根部腐爛；澆水不足，會導致植物長期處于干旱狀態，植株矮小，葉片失去光澤，甚至整株枯死。陰雨天氣光照較弱，長時間的低光照會使植物光合作用較弱，從而影響植物的生長，我們需要增設人造光源，對植物進行補光。現有的自動澆花器成本高，價格昂貴只能夠定時定量進行饒灌，不能根據土壤濕度合理地調節灌溉水量，不夠智能，功能單一，不能夠對土壤濕度和溫度進行測量，結構復雜，容易出現故障，普通植物補光燈也不能根據光照強度控制燈的開啟和關閉，需要人為控制，不夠智能化。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型提供的一種基于單片機的智能花卉護理裝置，以解決目前市場上大多數自動澆花裝置成本高，不能根據土壤濕度合理地調節灌溉水量，不夠智能，不能夠對土壤濕度和溫度進行測量，不能夠在白天光照較弱時對花卉植物進行補光等問題。本裝置以單片機為控制核心，以土壤濕度傳感器、光照強度傳感器和DS18B20溫度傳感器為信號采集模塊，對土壤濕度、光照強度和溫度進行檢測，同時控制電磁閥的開合來控制灌溉水量，通過繼電器的開合智能的控制補光燈的開關。
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是針對現有技術的不足提出一種基于單片機的智能花卉護理裝置。
[0005]本實用新型涉及一種基于單片機的智能花卉護理裝置，裝置包括:主控模塊、信號采集模塊、模數轉換模塊1、模數轉換模塊Π、顯示模塊、時鐘模塊、執行模塊、被控模塊；主控模塊包括STC89C52RC單片機；信號采集模塊包括土壤濕度傳感器、光照強度傳感器和DS18B20溫度傳感器；模數轉換模塊I和模數轉換模塊II均為PCF8591模數轉換電路；顯示模塊包括LCD1602液晶屏；時鐘模塊包括DS1302時鐘電路；執行模塊包括電磁閥和繼電器；被控模塊包括噴頭和補光燈；DS18B20溫度傳感器與單片機是電氣連接；土壤濕度傳感器與模數轉換模塊I是電氣連接；光照強度傳感器與模數轉換模塊II是電氣連接；模數轉換模塊1、模數轉換模塊II與單片機是電氣連接；顯示模塊與單片機是電氣連接；時鐘模塊與單片機是電氣連接；電磁閥、繼電器與單片機是電氣連接；電磁閥與噴頭進行連接；繼電器與補光燈是電氣連接。
[0006]所述的一種基于單片機的智能花卉護理裝置，其特征在于:所述的土壤濕度傳感器采用STHll芯片，濕度測量精度為±3.0% RH。
[0007]所述的一種基于單片機的智能花卉護理裝置，其特征在于:所述的光照強度傳感器采用BH1750FVI芯片。
[0008]所述的一種基于單片機的智能花卉護理裝置，其特征在于:所述的STC89C52RC單片機負責接收DS18B20采集到的溫度信號和PCF8591模數轉換電路的輸出信號，處理后輸出控制信號。
[0009]所述的一種基于單片機的智能花卉護理裝置，其特征在于:所述的土壤濕度傳感器、光照強度傳感器和DS18B20溫度傳感器分別用于測量土壤濕度、光照強度和環境溫度，土壤濕度傳感器和光照強度傳感器輸出的是模擬信號，需要將輸出信號傳送給模數轉換模塊，轉換為相應數字量；DS18B20溫度傳感器的輸出為數字量，直接傳送給單片機。
[0010]所述的一種基于單片機的智能花卉護理裝置，其特征在于:所述的PCF8591模數轉換電路負責對土壤濕度傳感器和光照強度傳感器輸出的模擬信號進行模數轉換，將模擬信號轉換為數字信號，以便于單片機的處理和運算。
[0011]所述的一種基于單片機的智能花卉護理裝置，其特征在于:所述的IXD1602液晶屏負責顯示所測土壤濕度、光照強度和環境溫度等數據，顯示為數字表示。
[0012]所述的一種基于單片機的智能花卉護理裝置，其特征在于:所述的DS1302時鐘電路負責為系統提供精確的時間，可以提供日期和時間信息。
[0013]所述的一種基于單片機的智能花卉護理裝置，其特征在于:所述的電磁閥和繼電器分別負責控制噴頭的噴灌時間、水量和補光燈的開合。
[0014]所述的一種基于單片機的智能花卉護理裝置，其特征在于:所述的噴頭和補光燈為被控模塊，分別用于施水和補光。
[0015]本實用新型通過土壤濕度傳感器、光照強度傳感器和DS18B20溫度傳感器分別測量土壤濕度、光照強度和環境溫度，土壤濕度傳感器直接插入植物根部附近的土壤中，光照強度傳感器置于植物附近無遮蔽處，DS18B20溫度傳感器置于植物附近，DS18B20溫度傳感器的輸出為數字量，直接傳送給單片機進行處理；土壤濕度傳感器和光照強度傳感器輸出的是模擬信號，需要將輸出信號傳送給PCF8591模數轉換電路，模數轉換電路1、模數轉換模塊II不斷地將接收的模擬信號轉換為對應大小的數字量，然后將數字量輸送給單片機進行處理，單片機經過相應運算得到土壤濕度值、光照強度值和環境溫度值，并將數字量處理成能夠在IXD上進行顯示的數據，在IXD1602液晶屏上顯示出實時的土壤濕度、光照強度和溫度值；當土壤過于干燥時，濕度過低，低于單片機內設定的土壤濕度閾值時，單片機發出控制信號使電磁閥開啟，噴頭打開進行澆水，電磁閥開啟的時間與土壤濕度成反比關系，由單片機程序進行控制，土壤濕度越低，開啟時間長，反之，開啟時間變短；當白天上午6點至下午6點光照較弱，低于單片機內設定的光照強度閾值時，單片機輸出控制信號使繼電器閉合，補光燈打開，為植物進行補光，光強足夠時，關閉補光燈。
[0016]本實用新型的優點是:實現對土壤濕度、光照強度和溫度準確、高效的測量，整個設備結構簡單，安裝方便，工作可靠穩定，不易發生故障，成本低廉，測量精度高，能夠通過LCD液晶屏對土壤濕度、光照強度和溫度進行數字顯示，能夠根據測量到的土壤濕度合理地控制澆水的時間和水量，根據白天環境光照強度合理的控制補光時刻。解決了現有自動澆花器不能夠對土壤濕度合理調節灌溉水量和時間，不能夠顯示土壤濕度和溫度值，不能夠在光照較弱時為植物補充光照的問題。可以對生活生產中植株的灌溉水量和光照進行合理控制，能夠有效節省人力和物力，有效的減少養殖成本和提高產量。
【附圖說明】
[0017]附圖1是本實用新型的結構框圖；
【具體實施方式】
[0018]下面根據附圖對本實用新型進行詳細說明:
[0019]結構框圖如圖1所示，一種基于單片機的智能花卉護理裝置，裝置包括:主控模塊、信號采集模塊、模數轉換模塊1、模數轉換模塊I1、顯示模塊、時鐘模塊、執行模塊、被控模塊；主控模塊包括STC89C52RC單片機；信號采集模塊包括土壤濕度傳感器、光照強度傳感器和DS18B20溫度傳感器；模數轉換模塊I和模數轉換模塊II均為PCF8591模數轉換電路；顯示模塊包括IXD1602液晶屏；時鐘模塊包括DS1302時鐘電路；執行模塊包括電磁閥和繼電器；被控模塊包括噴頭和補光燈。DS18B20溫度傳感器與單片機是電氣連接；土壤濕度傳感器與模數轉換模塊I是電氣連接；光照強度傳感器與模數轉換模塊II是電氣連接；模數轉換模塊1、模數轉換模塊II與單片機是電氣連接；顯示模塊與單片機是電氣連接；時鐘模塊與單片機是電氣連接；電磁閥、繼電器與單片機是電氣連接；電磁閥與噴頭進行連接；繼電器與補光燈是電氣連接。本實用新型通過土壤濕度傳感器、光照強度傳感器和DS18B20溫度傳感器分別測量土壤濕度、光照強度和環境溫度，土壤濕度傳感器直接插入植物根部附近的土壤中，光照強度傳感器置于植物附近無遮蔽處，DS18B20溫度傳感器置于植物附近，DS18B20溫度傳感器的輸出為數字量，直接傳送給單片機進行處理；土壤濕度傳感器和光照強度傳感器輸出的是模擬信號，需要將輸出信號傳送給PCF8591模數轉換電路，模數轉換電路1、模數轉換模塊II不斷地將接收的模擬信號轉換為對應大小的數字量，然后將數字量輸送給單片機進行處理，單片機經過相應運算得到土壤濕度值、光照強度值和環境溫度值，并將數字量處理成能夠在IXD上進行顯示的數據，在IXD1602液晶屏上顯示出實時的土壤濕度、光照強度和溫度值；當土壤過于干燥時，濕度過低，低于單片機內設定的土壤濕度閾值時，單片機發出控制信號使電磁閥開啟，噴頭打開進行澆水，電磁閥開啟的時間與土壤濕度成反比關系，由單片機程序進行控制，土壤濕度越低，開啟時間長，反之，開啟時間變短；當白天上午6點至下午6點光照較弱，低于單片機內設定的光照強度閾值時，單片機輸出控制信號使繼電器閉合，補光燈打開，為植物進行補光，當光照強度足夠時，關閉補光燈。
【主權項】
1.一種基于單片機的智能花卉護理裝置，其特征在于:所述裝置包括主控模塊、信號采集模塊、模數轉換模塊1、模數轉換模塊Π、顯示模塊、時鐘模塊、執行模塊、被控模塊；主控模塊包括STC89C52RC單片機；信號采集模塊包括土壤濕度傳感器、光照強度傳感器和DS18B20溫度傳感器；模數轉換模塊I和模數轉換模塊II均為PCF8591模數轉換電路；顯示模塊包括LCD1602液晶屏；時鐘模塊包括DS1302時鐘電路；執行模塊包括電磁閥和繼電器；被控模塊包括噴頭和補光燈；DS18B20溫度傳感器與單片機是電氣連接；土壤濕度傳感器與模數轉換模塊I是電氣連接；光照強度傳感器與模數轉換模塊II是電氣連接；模數轉換模塊1、模數轉換模塊II與單片機是電氣連接；顯示模塊與單片機是電氣連接；時鐘模塊與單片機是電氣連接；電磁閥、繼電器與單片機是電氣連接；電磁閥與噴頭進行連接；繼電器與補光燈是電氣連接。2.根據權利要求1所述的一種基于單片機的智能花卉護理裝置，其特征在于:所述的土壤濕度傳感器采用STHll芯片，濕度測量精度為±3.0% RH。3.根據權利要求1所述的一種基于單片機的智能花卉護理裝置，其特征在于:所述的光照強度傳感器采用BH1750FVI芯片。
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于單片機的智能花卉護理裝置，裝置包括：主控模塊、信號采集模塊、模數轉換模塊Ⅰ、模數轉換模塊Ⅱ、顯示模塊、時鐘模塊、執行模塊、被控模塊；主控模塊包括STC89C52RC單片機；信號采集模塊包括土壤濕度傳感器、光照強度傳感器和DS18B20溫度傳感器；模數轉換模塊Ⅰ和模數轉換模塊Ⅱ均為PCF8591模數轉換電路；顯示模塊包括LCD1602液晶屏；時鐘模塊包括DS1302時鐘電路；執行模塊包括電磁閥和繼電器；被控模塊包括噴頭和補光燈；本實用新型可實現對土壤濕度、光照強度和溫度準確、高效的測量，并通過LCD液晶屏進行數字顯示，精度高，并能根據測量到的土壤濕度、光照強度合理地控制澆水和補光。
【IPC分類】G05D27/02
【公開號】CN204833023
【申請號】CN201520610580
【發明人】尹珠, 黃友銳, 尹羽, 宋劉德
【申請人】安徽理工大學
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年8月13日