一種多級自動澆花系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種多級自動澆花系統，包括微處理器模塊、土壤濕度傳感器模塊、電壓比較器、模式選擇模塊、震蕩電路和直流水泵；所述微處理器模塊連接所述電壓比較器、模式選擇模塊和直流水泵；所述電壓比較器連接所述土壤濕度傳感器模塊；所述土壤濕度傳感器模塊包括多個傳感器單元，所述多個傳感器單元均連至所述電壓比較器，所述多個傳感器單元設于土壤中的不同深度。因而可以更好的反應土壤的濕度；而且可根據不同深度傳感器的監測數據進行多模式選擇為不同類型的植物提供不同的澆花方式，且該系統的電路結構簡單，成本低廉，易于實現，同時系統穩定性高，并能有效節約能源。
【專利說明】
—種多級自動淺花系統
技術領域
[0001 ]本實用新型涉及一種多級自動澆花系統，屬于智能澆花設備領域。
【背景技術】
[0002]植物的習性不同，澆水的方式也不盡相同，一些喜濕的植物要求水分充足，土壤需要保持一直的濕潤，有些植物卻需要土壤完全干透再進行澆水。植物對水的需求不同，就需要自動澆花裝置具有多種功能，以滿足不同植物的需求。
[0003]然而市場上的自動澆花器卻不具有這些功能。普通的自動澆花器只有一個濕度傳感器，只能檢測某個區域的土壤的濕度，不能很好的代表整個花盆的濕度，更不用說實現多種澆水方式的功能。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的在于，提供一種多級自動澆花系統，使用多級不同深度傳感器，可以更好的反應土壤的濕度;而且可根據不同深度傳感器的監測數據進行多模式選擇為不同類型的植物提供不同的澆花方式。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型采用如下的技術方案:一種多級自動澆花系統，包括微處理器模塊、土壤濕度傳感器模塊、電壓比較器、模式選擇模塊、震蕩電路和直流水栗;所述微處理器模塊連接所述電壓比較器、模式選擇模塊和直流水栗;所述電壓比較器連接所述土壤濕度傳感器模塊;所述土壤濕度傳感器模塊包括多個傳感器單元，所述多個傳感器單元均連至所述電壓比較器，所述多個傳感器單元設于土壤中的不同深度。
[0006]如前述的多級自動澆花系統，還包括復位模塊，所述復位模塊與所述微處理器模塊電連接;從而可以方便在出現運行狀況時隨時將設備進行重新啟動。
[0007]如前述的多級自動澆花系統，還包括:多個可調電位器;所述的多個可調電位器的一端均連至VCC，另一端與多個傳感器單元的一端分別—對應連接，所述多個傳感器單元的另一端接地;所述多個傳感器單元未接地的一端還連至所述電壓比較器，因而能夠簡化電路結構，同時成本低廉，易于實現。
[0008]如前述的多級自動澆花系統，所述的多個可調電位器為四個可調電位器:R5、R6、R7和R8 ；所述土壤濕度傳感器模塊包括四個傳感器單元:Ra、Rb、Re和Rd; Ra、Rb、Re和Rd的一端接地，另一端與R5、R6、R7和R8的一端——對應連接;R5、R6、R7和R8的另一端連至VCC，因而能夠準確探測并獲知土壤不同深度的濕度信息，而且具有電路結構簡單，成本低廉，易于實現的優點。
[0009]如前述的多級自動澆花系統，所述模式選擇模塊包括電阻R13、R14，發光二極管LEDULED2，常開微動開關K2、K3;R13的一端連至微處理器模塊、R14的一端連至連至微處理器模塊，R13的另一端連至LEDl的一端，R14的另一端連至LED2的一端;K2的一端連至控芯片的接口 P2.1，K3的一端連至控芯片的接口 P2.0; LED 1、LED2、K2、K3的另一端均接地，因而能夠使模式選擇簡單明了，且結構簡單容易實現。
[0010]如前述的多級自動澆花系統，所述復位模塊包括常開微動開關Kl、電解電容Cl、電阻Rll和電阻R12;R12—端接地，另一端分別連至微處理器模塊、Cl的一端和Rll的一端;所述Rll另一端連至Kl一端;所述Kl和Cl的另一端均連至VCC，因而能夠保證復位模塊的穩定運行，且結構簡單，成本低廉，易于推廣。
[0011]如前述的多級自動澆花系統，所述震蕩電路包括瓷片電容C2、C3以及晶振YI;YI —端分別連至C2的一端和微處理器模塊，Yl另一端分別連至C3的一端和微處理器模塊;C2和C3的另一端均接地。
[0012]如前述的多級自動澆花系統，還包括水栗外圍電路，所述水栗外圍電路包括電阻R15、發光二極管LED3和三極管Ql;直流水栗的負極連至LED3—端和Ql的發射極，直流水栗的正極連至VCC和R15;LED3的另一端與R15的另一端相互連接;所述Ql的基極連至微處理器模塊，Ql的集電極接地，因而能夠保證水栗穩定運行及控制精度。
[0013]如前述的多級自動澆花系統，所述微處理器模塊的主控芯片型號為STC89C51;主控芯片的接口 VCC和接口EA連至VCC，主控芯片的接口GND接地;因而能夠有效節約成本和降低能耗。
[0014]與現有技術相比，本實用新型通過利用微處理器模塊、土壤濕度傳感器模塊、電壓比較器、模式選擇模塊、震蕩電路和直流水栗;所述微處理器模塊連接所述電壓比較器、模式選擇模塊和直流水栗;所述電壓比較器連接所述土壤濕度傳感器模塊;所述土壤濕度傳感器模塊包括多個傳感器單元，所述多個傳感器單元均連至所述電壓比較器，所述多個傳感器單元設于土壤中的不同深度。因而可以更好的反應土壤的濕度;而且可根據不同深度傳感器的監測數據進行多模式選擇為不同類型的植物提供不同的澆花方式，且該系統的電路結構簡單，成本低廉，易于實現，同時系統穩定性高，并能有效節約能源。據大量數據統計表明:采用本發明的控制系統后，多級自動澆花系統的靈敏度提高了20%，成本降低了10%，花卉的存活率提高了 20 %。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型的一種實施例的模塊連接示意圖；
[0016]圖2是本實用新型的一種實施例的電路連接示意圖；
[0017]圖3是本實用新型的一種實施例的四級傳感器單元排列圖。
[0018]附圖標記:1_微處理器模塊，2-土壤濕度傳感器模塊，3-電壓比較器，4-模式選擇模塊，5-復位模塊，6-震蕩電路，7-直流水栗，8-傳感器單元。
[0019]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步的說明。
【具體實施方式】
[0020]本實用新型的實施例1，如圖1和圖2所示:一種多級自動澆花系統，包括微處理器模塊1、土壤濕度傳感器模塊2、電壓比較器3、模式選擇模塊4、震蕩電路6和直流水栗7;所述微處理器模塊I連接所述電壓比較器3、模式選擇模塊4和直流水栗7;所述電壓比較器3連接所述土壤濕度傳感器模塊2;所述土壤濕度傳感器模塊2包括多個傳感器單元8，所述多個傳感器單元8均連至所述電壓比較器3，所述多個傳感器單元8設于土壤中的不同深度。還包括復位模塊5，所述復位模塊5與所述微處理器模塊I電連接。還包括:多個可調電位器;所述的多個可調電位器的一端均連至VCC，另一端與多個傳感器單兀8的一端分別對應連接，所述多個傳感器單元8的另一端接地;所述多個傳感器單元8未接地的一端還連至所述電壓比較器3。所述的多個可調電位器具體為四個可調電位器:R5、R6、R7和R8;所述土壤濕度傳感器模塊2包括四個傳感器單元8:1^、1^、1^和1?(1;1^、1^、1^和1?(1的一端接地，另一端與1?5、R6、R7和R8的一端——對應連接;R5、R6、R7和R8的另一端連至VCC。所述模式選擇模塊4包括電阻R13、R14，發光二極管LEDULED2，常開微動開關K2、K3;R13的一端連至微處理器模塊1、R14的一端連至連至微處理器模塊1，R13的另一端連至LEDl的一端，R14的另一端連至LED2的一端;K2的一端連至控芯片的接口 P2.1，K3的一端連至控芯片的接口 P2.0; LED 1、LED2、K2、K3的另一端均接地。所述復位模塊5包括常開微動開關K1、電解電容Cl、電阻RU和電阻R12;R12—端接地，另一端分別連至微處理器模塊1、C1的一端和Rll的一端;所述Rll另一端連至Kl 一端;所述Kl和Cl的另一端均連至VCC。所述震蕩電路6包括瓷片電容C2、C3以及晶振Yl ； Yl 一端分別連至C2的一端和微處理器模塊I，Y1另一端分別連至C3的一端和微處理器模塊I ； C2和C3的另一端均接地。還包括水栗外圍電路，所述水栗外圍電路包括電阻Rl5、發光二極管LED3和三極管Ql;直流水栗7的負極連至LED3—端和Ql的發射極，直流水栗7的正極連至VCC和Rl5; LED3的另一端與Rl5的另一端相互連接;所述Ql的基極連至微處理器模塊I，Ql的集電極接地。所述微處理器模塊I的主控芯片型號為STC89C51;主控芯片的接口 VCC和接口 EA連至VCC，主控芯片的接口 GND接地。
[0021]本實用新型的實施例2，如圖1和圖2所示:一種多級自動澆花系統，包括微處理器模塊1、土壤濕度傳感器模塊2、電壓比較器3、模式選擇模塊4、震蕩電路6和直流水栗7;所述微處理器模塊I連接所述電壓比較器3、模式選擇模塊4和直流水栗7;所述電壓比較器3連接所述土壤濕度傳感器模塊2;所述土壤濕度傳感器模塊2包括多個傳感器單元8，所述多個傳感器單元8均連至所述電壓比較器3，所述多個傳感器單元8設于土壤中的不同深度。還包括:多個可調電位器;所述的多個可調電位器的一端均連至VCC，另一端與多個傳感器單元8
的一端分別--對應連接，所述多個傳感器單元8的另一端接地;所述多個傳感器單元8未接地的一端還連至所述電壓比較器3。
[0022]本實用新型的實施例3，如圖1和圖2所示:一種多級自動澆花系統，包括微處理器模塊1、土壤濕度傳感器模塊2、電壓比較器3、模式選擇模塊4、震蕩電路6和直流水栗7;所述微處理器模塊I連接所述電壓比較器3、模式選擇模塊4和直流水栗7;所述電壓比較器3連接所述土壤濕度傳感器模塊2;所述土壤濕度傳感器模塊2包括多個傳感器單元8，所述多個傳感器單元8均連至所述電壓比較器3，所述多個傳感器單元8設于土壤中的不同深度。還包括:多個可調電位器;所述的多個可調電位器的一端均連至VCC，另一端與多個傳感器單元8
的一端分別--對應連接，所述多個傳感器單元8的另一端接地;所述多個傳感器單元8未接地的一端還連至所述電壓比較器3。所述多個可調電位器具體為四個可調電位器:R5、R6、R7和R8 ；所述土壤濕度傳感器模塊2包括四個傳感器單元8: Ra、Rb、Re和Rd; Ra、Rb、Re和Rd的一端接地，另一端與R5、R6、R7和R8的一端——對應連接;R5、R6、R7和R8的另一端連至VCC。
[0023]本實用新型的實施例4，如圖1和圖2所示:一種多級自動澆花系統，包括微處理器模塊1、土壤濕度傳感器模塊2、電壓比較器3、模式選擇模塊4、震蕩電路6和直流水栗7;所述微處理器模塊I連接所述電壓比較器3、模式選擇模塊4和直流水栗7;所述電壓比較器3連接所述土壤濕度傳感器模塊2;所述土壤濕度傳感器模塊2包括多個傳感器單元8，所述多個傳感器單元8均連至所述電壓比較器3，所述多個傳感器單元8設于土壤中的不同深度。所述模式選擇模塊4包括電阻R13、R14，發光二極管LED1、LED2，常開微動開關K2、K3;R13的一端連至微處理器模塊1、R14的一端連至連至微處理器模塊1，R13的另一端連至LEDl的一端，R14的另一端連至LED2的一端;K2的一端連至控芯片的接口P2.1，K3的一端連至控芯片的接口Ρ2.0； 1^01、1^02、1(2、1(3的另一端均接地。
[0024]本實用新型的實施例5，如圖1和圖2所示:一種多級自動澆花系統，包括微處理器模塊1、土壤濕度傳感器模塊2、電壓比較器3、模式選擇模塊4、震蕩電路6和直流水栗7;所述微處理器模塊I連接所述電壓比較器3、模式選擇模塊4和直流水栗7;所述電壓比較器3連接所述土壤濕度傳感器模塊2;所述土壤濕度傳感器模塊2包括多個傳感器單元8，所述多個傳感器單元8均連至所述電壓比較器3，所述多個傳感器單元8設于土壤中的不同深度。還包括復位模塊5，所述復位模塊5與所述微處理器模塊I電連接。所述復位模塊5包括常開微動開關Κ1、電解電容Cl、電阻Rl I和電阻R12;R12—端接地，另一端分別連至微處理器模塊1、C1的一端和Rl I的一端;所述Rl I另一端連至Kl 一端;所述Kl和Cl的另一端均連至VCC。
[0025]本實用新型的實施例6，如圖1和圖2所示:一種多級自動澆花系統，包括微處理器模塊1、土壤濕度傳感器模塊2、電壓比較器3、模式選擇模塊4、震蕩電路6和直流水栗7;所述微處理器模塊I連接所述電壓比較器3、模式選擇模塊4和直流水栗7;所述電壓比較器3連接所述土壤濕度傳感器模塊2;所述土壤濕度傳感器模塊2包括多個傳感器單元8，所述多個傳感器單元8均連至所述電壓比較器3，所述多個傳感器單元8設于土壤中的不同深度。所述震蕩電路6包括瓷片電容C2、C3以及晶振Yl; Yl—端分別連至C2的一端和微處理器模塊I，Y1另一端分別連至C3的一端和微處理器模塊I ;C2和C3的另一端均接地。
[0026]本實用新型的實施例7，如圖1和圖2所示:一種多級自動澆花系統，包括微處理器模塊1、土壤濕度傳感器模塊2、電壓比較器3、模式選擇模塊4、震蕩電路6和直流水栗7;所述微處理器模塊I連接所述電壓比較器3、模式選擇模塊4和直流水栗7;所述電壓比較器3連接所述土壤濕度傳感器模塊2;所述土壤濕度傳感器模塊2包括多個傳感器單元8，所述多個傳感器單元8均連至所述電壓比較器3，所述多個傳感器單元8設于土壤中的不同深度。還包括水栗外圍電路，所述水栗外圍電路包括電阻R15、發光二極管LED3和三極管Ql;直流水栗7的負極連至LED3—端和Ql的發射極，直流水栗7的正極連至VCC和R15;LED3的另一端與R15的另一端相互連接;所述Ql的基極連至微處理器模塊I，Ql的集電極接地。
[0027]本實用新型的實施例8，如圖1和圖2所示:一種多級自動澆花系統，包括微處理器模塊1、土壤濕度傳感器模塊2、電壓比較器3、模式選擇模塊4、震蕩電路6和直流水栗7;所述微處理器模塊I連接所述電壓比較器3、模式選擇模塊4和直流水栗7;所述電壓比較器3連接所述土壤濕度傳感器模塊2;所述土壤濕度傳感器模塊2包括多個傳感器單元8，所述多個傳感器單元8均連至所述電壓比較器3，所述多個傳感器單元8設于土壤中的不同深度。
[0028]本實用新型的一種實施例的工作原理，如圖1和圖2所示:￥0:為+5￥，1?1、1?2、1?、1?4為1kQ電阻，R5、R6、R7、R8為O-1OOk可調電位器，R9、R10為50kQ電阻，Rll為IkQ電阻，R12為1kQ電阻，R13、R14、R15為750Ω電阻，Ra、Rb、Rc、Rd為土壤濕度傳感器2中的傳感器單元8，(:1為16￥22口？電解電容<2、03為22??瓷片電容，￥1為121^!1晶振，1(1、1(2、1(3為常開微動開關，LED1、LED2、LED3為紅f3LED(即3mm的草帽LED燈珠)，Q1為A733三極管，M為直流水栗7。
[0029]電壓比較器3采用型號為LM339的四通道電壓比較器，R9、R10均為50kQ電阻，為LM339的四個電壓比較器提供2.5V參考電壓。Rl、R2、R3、R4為四個輸出管腳的上拉電阻。Rd與R8組成一個分壓電路，通過調節R8確定土壤干濕的分界點，當土壤潮濕的時候，Rd處于低阻態，Rd上分壓較小，當小于2.5V時，LM339的端口 I飽和，處于O的狀態；當土壤干燥時，Rd處于高阻態，Rd上分壓較大，當大于2.5V時，LM339的端口 I截止，處于I的狀態。同樣的Ra、Rb、Re與R5、R6、R7組成了和Rd與R8—樣的分壓電路，通過LM339將土壤的干濕以O表示干，I表示濕的方式表示出來，將土壤的濕度轉化為電信號。
[0030]1(1、(:1、1?11、1?12組成了微處理器模塊1的復位模塊5，當按下1(1時單片機復位。〇2、〇3、￥1構成控制芯片的震蕩電路6，并為控制芯片提供121^11的主頻。1?13、1?14、1^01、1^02、K2、K3構成模式選擇模塊412.7為輸出控制端。
[0031]控制芯片中的P1.0、P1.1、P1.2、P1.3為輸入接口，接收LM3 39的四個輸出端的電平。當按下Κ2，選擇模式一(S卩:四個傳感器單元8有一個或多個為干時，直流水栗7啟動)，指示燈LED2亮起，此時若P1.0、P1.1、P1.2、P1.3不全為I時，直流水栗7啟動，若全為I時，直流水栗7關閉；當按下Κ3，選擇模式二(即:四個傳感器單元8全為干，直流水栗7啟動)，指示燈LED2亮起，此時若Pl.0、Ρ1.1、Ρ1.2、Ρ1.3全為O時，水栗啟動，若不全為O時，水栗關閉。
[0032]直流水栗7的控制由Ρ2.7控制，當Ρ2.7置O時，三極管ec極導通，直流水栗7工作，指不燈LED3殼起D
【主權項】
1.一種多級自動澆花系統，其特征在于，包括微處理器模塊(I )、土壤濕度傳感器模塊(2)、電壓比較器(3)、模式選擇模塊(4)、震蕩電路(6)和直流水栗(7);所述微處理器模塊(I)連接所述電壓比較器(3)、模式選擇模塊(4)和直流水栗(7);所述電壓比較器(3)連接所述土壤濕度傳感器模塊(2);所述土壤濕度傳感器模塊(2)包括多個傳感器單元(8)，所述多個傳感器單元(8)均連至所述電壓比較器(3)，所述多個傳感器單元(8)設于土壤中的不同深度。2.根據權利要求1所述的多級自動澆花系統，其特征在于，還包括復位模塊(5)，所述復位模塊(5)與所述微處理器模塊(I)電連接。3.根據權利要求1所述的多級自動澆花系統，其特征在于，還包括:多個可調電位器;所述的多個可調電位器的一端均連至VCC，另一端與多個傳感器單兀(8)的一端分別 對應連接，所述多個傳感器單元(8)的另一端接地;所述多個傳感器單元(8)未接地的一端還連至所述電壓比較器(3)。4.根據權利要求3所述的多級自動澆花系統，其特征在于，所述的多個可調電位器具體為四個可調電位器R5、R6、R7和R8;所述土壤濕度傳感器模塊(2)包括四個傳感器單元(8):Ra、Rb、Rc和1?(1;1^、肋、1^和1?(1的一端接地，另一端與1?5、1?6、1?7和1?8的一端——對應連接；R5、R6、R7和R8的另一端連至VCC。5.根據權利要求1所述的多級自動澆花系統，其特征在于，所述模式選擇模塊(4)包括電阻R13、R14，發光二極管LED1、LED2，常開微動開關K2、K3;R13的一端連至微處理器模塊(I)、Rl4的一端連至連至微處理器模塊(I)，1?13的另一端連至LEDI的一端，則4的另一端連至LED2的一端;K2的一端連至控芯片的接口 P2.1，K3的一端連至控芯片的接口 P2.0; LEDl、LED2、Κ2、Κ3的另一端均接地。6.根據權利要求2所述的多級自動澆花系統，其特征在于，所述復位模塊(5)包括常開微動開關Kl、電解電容Cl、電阻Rl I和電阻R12 ;R12—端接地，另一端分別連至微處理器模塊(I)、C1的一端和RlI的一端;所述RlI另一端連至Kl一端;所述Kl和Cl的另一端均連至VCC。7.根據權利要求1所述的多級自動澆花系統，其特征在于，所述震蕩電路(6)包括瓷片電容C2、C3以及晶振￥1;￥1—端分別連至02的一端和微處理器模塊(1)，￥1另一端分別連至C3的一端和微處理器模塊(I); C2和C3的另一端均接地。8.根據權利要求1所述的多級自動澆花系統，其特征在于，還包括水栗外圍電路，所述水栗外圍電路包括電阻R15、發光二極管LED3和三極管Ql;直流水栗(7)的負極連至LED3—端和Ql的發射極，直流水栗(7)的正極連至VCC和R15; LED3的另一端與R15的另一端相互連接;所述Ql的基極連至微處理器模塊(I)，Ql的集電極接地。9.根據權利要求1?8任一項所述的多級自動澆花系統，其特征在于，所述微處理器模塊(I)的主控芯片型號為STC89C51 ；主控芯片的接口 VCC和接口 EA連至VCC，主控芯片的接口GND接地。
【文檔編號】A01G25/16GK205455080SQ201620197453
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月15日
【發明人】尹振, 王俐, 雍紫卉, 孫春雨, 張藝清, 盧文博, 劉大糧, 張家生
【申請人】東北大學秦皇島分校