紅外遙控自動澆花裝置的設計

云建華　張揚　曹流　楊樂　王珊

摘 要：該設計基于紅外線系統、濕度傳感器和單片機設計了一個遠程遙控自動澆花裝置。系統通過YL-69溫濕度傳感器，收集土壤相對濕度的信號，紅外遙控設置適宜的相對濕度，單片機處理數據后，輸出信號控制繼電器工作，進而控制水泵工作，實現澆水，來達到土壤濕度可以適合植物的生長，遠程遙控澆水的目的。

關鍵詞：紅外線系統 濕度傳感器 單片機 遠程澆水

中圖分類號：TP29 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）01（c）-0004-02

隨著科學技術的進步和生活水平的提高，人們往往喜歡在家中培養盆栽來裝飾居家環境，陶冶情操。但是，一方面越來越快的生活節奏讓人們頭疼不已，所以盆栽往往面臨無人看管甚至干枯致死的結果；另一方面，放置盆栽的位置經常會沒有水源，澆水繁瑣。傳統的澆水裝置包括利用滲透原理的澆水裝置，單片機內部設計定時器進行定時澆水以及利用濕度傳感器的按需澆花。該設計結合濕度傳感器、單片機以及紅外遙控模塊，設計了一種無人看管、遠程自動、手動一體的自動澆花裝置，可以解決人們澆花的煩惱。

1 系統模塊設計

該設計由濕度信息收集模塊、紅外遠程遙控模塊、繼電器模塊、LCD液晶顯示等部分組成。利用單片機核心控制、編輯相關程序實現紅外遠程遙控澆水和自動澆水一體的澆水裝置[1]。

1.1 濕度信息收集模塊

濕度信息收集模塊采用YL-69傳感器模塊，該傳感器表面鍍鎳，防止感應區長期與濕潤土壤接觸生銹。感應區呈扁平狀，感應面積擴大，感應區性能得到提升。工作模塊采用三線制，工作電壓為3.3～5 V。該模塊可直接和單片機連接。相對濕度測量范圍可達100%，感應區可直接插入土壤中使用[2]。

1.2 紅外遠程遙控模塊

紅外遠程遙控模塊采用一體化接收裝置，調制載波頻率為38 kHz。紅外遙控發射芯片采用PPM編碼方式，利用數據碼與數據反碼進行判斷，可以有效地防止多個設備之間的干擾，增加了設備的穩定性。系統設置了紅外遙控模塊，增加了整個設計的實用性，人們可以像電視機換頻道一樣，設定植物生長所需的最適宜濕度值[3]。

1.3 繼電器模塊

繼電器模塊中，單片機連接，三極管的電壓時，三極管連通，順著C極，二極管導通發光，表示繼電器和水泵開始工作。電磁銜鐵吸合，常閉觸電斷開，連接到N_O，水泵進行工作進行抽水澆花。當三極管的電壓時，三極管無法導通，二極管無電流通過，不發光，表示繼電器和水泵不工作，澆水停止[4]。

1.4 LCD液晶顯示模塊

LCD液晶顯示模塊該設計采用能夠顯示32字符的1602液晶顯示，該顯示屏并行串口連接，液晶模塊內部的字符發生存儲器已經存儲了160個不同的點陣字符圖形，對于我們顯示字母和數字的結果非常方便，我們可以在液晶屏幕上顯示濕度傳感器實時測得的土壤濕度和已經設置好澆水濕度下限，方便我們觀測數據。

2 系統編程實現

系統利用keil軟件進行代碼的編譯，該軟件不涉及匯編語言，在功能上、結構性、可讀性性上有明顯優勢。系統的C語言程序設計包括系統主程序邏輯設計，子函數包括紅外編譯程序、LCD顯示程序、土壤濕度信息的讀取程序。

3 結語

隨著人們生活水平的提高，“智能家具”這一概念越來越進入大家的視線，更加方便，經濟的設計會更加受到歡迎。該設計采用STC89C52單片機處理中心，結合遠程紅外遙控、濕度傳感器和繼電器的設計，實現了對家庭養花無人看管問題的解決，同時利用遠程紅外遙控技術使整個裝置的設置參數這一環節更加方便，易于推廣，該設計的操作思路也可以為更大規模的灌溉技術提供一個參考。

參考文獻

[1] 劉川，張小成，高進淵，等.智能自動澆花系統的控制設計研究[J].科技視界，2015（18）：87-88.

[2] 廣華電子商城.YL-69濕度傳感器商品說明書[EB/OL].http：//shop.cpu.com.tw/product/45415/info/.

[3] 趙健衡.基于單片機控制的紅外線遙控器設計[J].電腦知識與技術，2009（1）：244-246.

[4] 趙麗，張春林.基于單片機的智能澆花系統設計與實現[J].長春大學學報，2012（6）：650-651，664.