家庭自動(dòng)澆花機(jī)的設(shè)計(jì)

黃張翔　曹義忠　田洪福

【摘 要】 針對盆花澆灌的問題，本文擬設(shè)計(jì)集泥土的濕度值檢測、自動(dòng)澆水為一體的家庭自動(dòng)澆水系統(tǒng)，達(dá)到合理給花卉植物自動(dòng)澆水。

【關(guān)鍵詞】 盆花 檢測 自動(dòng) 合理

引 言

隨著經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，大家生活水平慢慢變高，生活品質(zhì)也隨之增高。養(yǎng)盆花如今之所以被許多的人所喜愛是因?yàn)樵诩依镳B(yǎng)盆花，不但能夠豐富大家的日常生活，還能經(jīng)過光合作用以后，減少一些家庭空氣污染。養(yǎng)花過程中給盆栽花適時(shí)適度澆水是養(yǎng)花成功的必要條件。然而，在生活中咱們總是會(huì)由于工作太忙等因素而顧及不到盆花，這也就引起了澆灌問題，沒有得到適當(dāng)?shù)臐补啵▋菏遣荒苷５纳L的。所以設(shè)計(jì)一款集泥土的濕度值檢測、自動(dòng)澆水為一體的家庭自動(dòng)澆水系統(tǒng)，達(dá)到合理給花卉植物自動(dòng)澆水功能顯得尤為重要。

1 家庭自動(dòng)澆花機(jī)設(shè)計(jì)

1.1 總體設(shè)計(jì)思路

我們利用溫度和濕度的傳感器是SHT-11，用來測量泥土的溫度和濕度，用LCD屏顯示濕度值和溫度值，添置了蜂鳴器一個(gè)，把SHT-11的兩個(gè)探測的針頭插入泥土里，而后SHT-11傳感器把探測的溫度和濕度值傳到AT89C51里，因?yàn)槲姨嵩缭O(shè)定了濕度值的上限和下限，所以這個(gè)時(shí)候單片機(jī)就會(huì)把真實(shí)的值和設(shè)定的上下限值相比，倘使真實(shí)濕度值低于設(shè)定的下限值，則蜂鳴器就會(huì)發(fā)出報(bào)警的聲響，單片機(jī)就會(huì)給出信號，p2.0置高電平，這個(gè)時(shí)候電流經(jīng)過繼電器，然后就驅(qū)動(dòng)澆水電機(jī)給植物澆水。當(dāng)真實(shí)的值高于設(shè)定的下限值，蜂鳴器就停止報(bào)警，澆水電機(jī)持續(xù)給植物澆水；當(dāng)真實(shí)的值高于設(shè)定的上限值時(shí)，澆水電機(jī)截止動(dòng)作，然后澆水截止。能夠完成自動(dòng)化是這種設(shè)計(jì)的優(yōu)勢所在，人們不需要還時(shí)刻關(guān)注著植物情況，再有的優(yōu)點(diǎn)是可以給花在最合適的時(shí)間，澆最合適的水，提供最合適的生長環(huán)境。

2 原理圖設(shè)計(jì)

此次我的設(shè)計(jì)中的所有軟、硬件都是在proteus軟件里仿真，然后實(shí)現(xiàn)的。按照所設(shè)計(jì)的方案，整個(gè)硬件的總電路圖如圖所示。

3 系統(tǒng)運(yùn)行仿真圖

3.1 泥土實(shí)際濕度值超過下限值

花卉植物未到缺水下限時(shí)，LCD屏顯示實(shí)際溫度和濕度。

3.2 泥土實(shí)際濕度值不超過下限值

花卉植物極度缺水，LED報(bào)警燈亮，蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲響，澆水電機(jī)開始轉(zhuǎn)動(dòng)，給花卉植物澆水。

3.3 泥土實(shí)際濕度值超過下限且不超過上限

自動(dòng)澆水機(jī)開始給花卉植物澆水，LED報(bào)警燈熄滅，蜂鳴器報(bào)警截止，持續(xù)澆水。

3.4 泥土實(shí)際濕度值高于上限

花卉植物不缺水，澆水電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。

結(jié) 論

這個(gè)系統(tǒng)是把設(shè)定好的濕度上下限值和SHT-11傳送的泥土的濕度值進(jìn)行對照，倘若實(shí)際濕度值低于下限值，蜂鳴器就發(fā)出報(bào)警聲響，單片機(jī)置高電平，繼電器有電，電機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)澆水；倘若實(shí)際濕度值高于最小值但不高于最大值，蜂鳴器停止報(bào)警，電機(jī)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)給植物澆水；倘若實(shí)際濕度值高于最大值，澆水電機(jī)澆水截止。通過仿真實(shí)驗(yàn)證明，該設(shè)計(jì)達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

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作者簡介：黃張翔（1992），男，四川樂山人。四川師范大學(xué)工學(xué)院2017級研究生，研究方向：電力系統(tǒng)自動(dòng)化。