一种基于单片机的盆栽智能灌溉装置

1.本实用新型涉及智能家居领域，尤其涉及一种基于单片机的盆栽智能灌溉装置。


背景技术：

2.随着人们物质生活的提高，人们正在从物质生活的提高转向精神生活的提高，加之人们对自己生活场所的美化要求，以求视觉上的放松，盆栽成为了人们在房屋修饰的选择之一。而智能化又是二十一世纪信息时代的必然要求，人们生活空间的扩大，时空距离的拉近，以致盆栽不能及时得到护理，所以，盆栽的护理智能化越来越得到消费者的青睐，尤其是现代人们出差等工作较忙，有时候不能经常在家，所以需要一款盆栽自动浇灌装置，可以方便的解决不在家浇灌困难的问题。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于单片机的盆栽智能灌溉装置，实现盆栽的自动浇灌，节约水资源。
4.本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于单片机的盆栽智能灌溉装置，包括工作台，所述工作台上安装有称重模块，所述称重模块上安置有浇灌水桶，所述工作台浇灌水桶的下部固定设有用于与所述浇灌水桶内部连通的水管通头，所述水管通头远离所述浇灌水桶的一端固定连接且连通水泵的输入端，所述水泵的输出端通过软管连通盆栽；所述工作台上固定设有支撑杆，所述支撑杆上安装有太阳能板，所述工作台的上固定设有主控制系统，所述主控制系统分别与所述太阳能板、所述水泵电性连接，所述主控制系统连接若干用于检测所述盆栽内土壤温湿度的盆栽侧检测子系统，所述盆栽侧检测子系统将检测到的温湿度信号发送到所述主控制系统。
5.本实用新型的有益效果是：在工作台上设置称重模块和浇灌水桶，浇灌水桶放置在称重模块上，浇灌水桶通过水泵以及软管连接盆栽，通过盆栽侧检测子系统实施监测盆栽内土壤的温湿度，并将监测的信号发送到主控制系统，主控制系统接收温湿度信息后，根据设定的命令控制水泵的开启，水泵打开时，浇灌水桶内部的水通过水管通头和软管，流到盆栽中，通过称重模块得到浇灌的水量，可以定量控制浇灌的水量和盆栽的湿度变化，当盆栽湿度到达预定的数值，水泵关闭，整个浇灌过程自动化程度高，另外，可以根据实际需要，进行浇灌节点的增加，浇灌更加节约水资源，具备绿色、自动化高的特点。
6.在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
7.进一步，所述主控制系统包括主控模块、第一蓄电池模块、太阳能供电模块、继电器模块以及第一wifi模块，所述主控模块分别与所述第一蓄电池模块、所述太阳能供电模块、所述继电器模块以及所述第一wifi模块电性连接，所述继电器模块与所述水泵电性连接，所述太阳能供电模块与所述太阳能板电性连接，所述第一wifi模块与所述盆栽侧检测子系统信号连接。
8.采用上述进一步方案的有益效果是：通过继电器模块实现对水泵开启和关闭的控
制，然后通过太阳能供电模块与太阳能板连接实现太阳能供电，通过第一wifi模块与盆栽侧检测子系统实现无线连接。
9.进一步，所述主控制系统还包括第一按键模块、显示模块和蜂鸣器模块，所述主控模块分别与所述第一按键模块、所述显示模块以及所述蜂鸣器模块电性连接。
10.采用上述进一步方案的有益效果是：通过第一按键模块对主控模块进行人工操作，然后通过显示模块对温湿度进行显示，通过蜂鸣器实现在缺水等情况时进行峰鸣提示。
11.进一步，所述盆栽侧检测子系统包括第二wifi模块、温湿度一体检测模块以及第二蓄电池模块，所述第二wifi模块和所述温湿度一体检测模块电性连接，所述第二wifi模块和所述第一wifi模块信号连接，所述第二wifi模块和所述第二蓄电池模块电性连接，所述温湿度一体检测模块用于检测所述盆栽内的土壤的温湿度。
12.采用上述进一步方案的有益效果是：通过温湿度一体检测模块对盆栽内土壤的温湿度进行检测，检测到的结果通过第二wifi模块与第一wifi模块信号连接传输到主控模块。
13.进一步，所述支撑杆的上部固定设有伺服电机，所述伺服电机的输出轴与电机外轴固定连接，所述电机外轴通过连杆与所述太阳能板固定连接，所述伺服电机的转动带动所述太阳能板的转动，所述伺服电机与所述主控制系统电性连接。
14.采用上述进一步方案的有益效果是：主控制系统通过控制伺服电机的转动实现太阳能板的转动，从而实现对太阳光的追踪，提高太阳能板的发电效率。
15.进一步，所述支撑杆的上部通过螺钉固定设有l型板，所述l型板的一侧与所述支撑杆的外壁固定连接，所述伺服电机通过螺钉固定设在所述l型板的另一侧边上。
16.采用上述进一步方案的有益效果是：通过l型板将伺服电机固定在支撑杆上，固定稳定。
17.进一步，所述支撑杆的底端通过螺钉固定连接u型板的一外侧壁上，所述工作台的台面插设在所述u型板内，所述u型板通过螺栓与所述工作台的台面固定连接。
18.采用上述进一步方案的有益效果是：通过u型板将支撑杆固定在工作台上，使得支撑杆固定稳定牢固。
19.进一步，所述工作台上设有围栏，所述浇灌水桶设在所述围栏的内侧。
20.采用上述进一步方案的有益效果是：围栏的设置避免浇灌水桶倾倒。
21.进一步，所述水管通头设在所述浇灌水桶内的一端固定设有过滤盖。
22.采用上述进一步方案的有益效果是：过滤盖的设置能对浇灌的水进行过滤。
23.进一步，所述工作台的底部设有移动轮。
24.采用上述进一步方案的有益效果是：移动轮的设置便于工作台的移动。
附图说明
25.图1为本实用新型的结构示意图；
26.图2为本实用新型中工作台上安装结构的侧视图；
27.图3为本实用新型中的电路连接示意图；
28.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
29.1、工作台；2、称重模块；3、浇灌水桶；4、水管通头；5、水泵；6、软管；7、盆栽；8、支撑
杆；9、太阳能板；10、主控模块；11、第一蓄电池模块；12、太阳能供电模块；13、继电器模块；14、第一wifi模块；15、第一按键模块；16、显示模块；17、蜂鸣器模块；18、sd卡存储模块；19、第二wifi模块；20、温湿度一体检测模块；21、第二蓄电池模块；22、伺服电机；23、电机外轴；24、连杆；25、l型板；26、u型板；27、围栏；28、过滤盖；29、移动轮；30、螺钉；31、第二按键模块。
具体实施方式
30.以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
31.如图1、图2、图3所示，本实用新型的实施例包括自动浇灌控制系统和自动浇灌设备，盆栽自动浇灌系统适用于自动浇灌设备中，所述自动浇灌控制系统包括主控制系统和盆栽侧检测子系统。
32.如图1、图2所示，在本实施例中，所述自动浇灌设备包括工作台1，所述工作台1的下部设置支撑脚，所述支撑脚的底部设有移动轮29，以便于对工作台1进行移动，所述工作台1上安装有称重模块2，所述称重模块2上安置有浇灌水桶3，所述浇灌水桶3的周边设有围栏27，以避免浇灌水桶3出现翻倒的情况，具体的，所述围栏27为多个设置在所述浇灌水桶3周边的圆杆，所述圆杆的底端与所述工作台1通过螺纹进行连接，所述工作台1浇灌水桶3的下部固定设有用于与所述浇灌水桶3内部连通的水管通头4，所述水管通头4设在所述浇灌水桶3内的一端固定设有过滤盖28，过滤盖28的设置能对浇灌的水进行过滤。所述水管通头4远离所述浇灌水桶3的一端通过pvb管头与水泵5的输入端固定连接且连通，所述水泵5的输出端通过软管6连通盆栽7；所述工作台1上固定设有支撑杆8，所述支撑杆8上安装有太阳能板9。所述工作台1的上固定设有主控制系统，所述主控制系统分别与所述太阳能板9、所述水泵5电性连接，所述主控制系统连接若干用于检测所述盆栽7内土壤温湿度的盆栽侧检测子系统，所述盆栽侧检测子系统将检测到的温湿度信号发送到所述主控制系统。
33.优选的，所述支撑杆8的上部固定设有伺服电机22，所述伺服电机22的输出轴与电机外轴23通过螺钉30固定连接，所述电机外轴23通过连杆24与所述太阳能板9固定连接，具体的，所述电机外轴23上设有供所述连杆24通过的固定孔，所述连杆24的一端穿过并伸出所述固定孔，所述电机外轴23上设有连通所述固定孔的螺纹孔，螺钉30穿过所述螺纹孔后将所述连杆24锁紧在所述固定孔内，所述太阳能板9与所述连杆24的另一端固定连接，所述伺服电机22的转动带动所述太阳能板9的转动，所述伺服电机22与所述主控制系统电性连接，具体的，所述支撑杆8的上部通过螺钉30固定设有l型板25，所述l型板25的一侧与所述支撑杆8的外壁固定连接，所述伺服电机22通过螺钉30固定设在所述l型板25的另一侧边上，所述伺服电机22的输出轴穿过并伸出所述支撑杆8后与所述电机外轴23固定连接。所述支撑杆8的底端通过螺钉30固定连接u型板26的一外侧壁上，所述工作台1的台面插设在所述u型板26内，所述u型板26通过螺栓与所述工作台1的台面固定连接。主控制系统通过控制伺服电机22的转动实现太阳能板9的转动，从而实现对太阳光的追踪，提高太阳能板9的发电效率，通过l型板25将伺服电机22固定在支撑杆8上，固定稳定，通过u型板26将支撑杆8固定在工作台1上，使得支撑杆8固定稳定牢固。
34.如图3所示，在本实施例中，所述主控制系统为基于stc8a8k单片机的控制系统，其
具体包括主控模块10、第一蓄电池模块11、太阳能供电模块12、继电器模块13、第一wifi模块14、第一按键模块15、显示模块16、sd卡存储模块18和蜂鸣器模块17，所述主控模块10分别与所述第一蓄电池模块11、所述太阳能供电模块12、所述继电器模块13、sd卡存储模块18以及所述第一wifi模块14电性连接，所述继电器模块13与所述水泵5电性连接，所述太阳能供电模块12与所述太阳能板9电性连接，所述第一wifi模块14与所述盆栽侧检测子系统信号连接，所述主控模块10分别与所述第一按键模块15、所述显示模块16以及所述蜂鸣器模块17电性连接，通过继电器模块13实现对水泵5开启和关闭的控制，然后通过太阳能供电模块12与太阳能板9连接实现太阳能供电，通过第一wifi模块14与盆栽侧检测子系统实现无线连接。通过第一按键模块15对主控模块10进行人工操作，然后通过显示模块16对温湿度进行显示，通过蜂鸣器实现在缺水等情况时进行峰鸣提示。通过sd卡存储模块18将控制程序输入到主控模块10内，根据需要调整设定的浇灌量以及浇灌湿度。
35.所述盆栽侧检测子系统第二wifi模块19、温湿度一体检测模块20、第二按钮模块以及第二蓄电池模块21，所述第二wifi模块19和所述温湿度一体检测模块20电性连接，所述第二wifi模块19和所述第一wifi模块14信号连接，所述第二wifi模块19和所述第二蓄电池模块21、所述第二按钮模块电性连接，所述温湿度一体检测模块20用于检测所述盆栽7内的土壤的温湿度。通过温湿度一体检测模块20对盆栽7内土壤的温湿度进行检测，检测到的结果通过第二wifi模块19与第一wifi模块14信号连接传输到主控模块10。通过第二按键模块31实现第二wifi模块19的开启、关闭以及与第一wifi模块14的连接。在本实用新型的实施例中，所述第一wifi模块14和所述第二wifi模块19采用型号为esp8566的wifi无线模块。
36.工作原理：使用时，先将软管6安装在盆栽7中，在主控模块10中，设置好不同湿度对应的浇灌水量，温湿度一体检测模块20检测盆栽7的土壤的湿度数据，传送到第二wifi模块19中，第二wifi模块19通过第一wifi模块14将数据实时发送给主控模块10中，主控模块10接收到数据之后，和设置的湿度数值对比，得到水泵5需要浇灌的水量，当湿度过低的时候，主控模块10通过继电器模块13打开水泵5，进行浇水，称重模块2实时检测浇灌水桶3的重量，从而得到浇灌的水量，同时温湿度一体检测模块20也实时反映盆栽7的湿度，实现闭环的浇灌环境。第一蓄电池模块11和太阳能供电模块12根据当天的阳光进行切换，可以有效节约电量，实现更长时间的续航浇灌能力。
37.本实用新型在工作台1上设置称重模块2和浇灌水桶3，浇灌水桶3放置在称重模块2上，浇灌水桶3通过水泵5以及软管6连接盆栽7，通过盆栽侧检测子系统实施监测盆栽7内土壤的温湿度，并将监测的信号发送到主控制系统，主控制系统接收温湿度信息后，根据设定的命令控制水泵5的开启，水泵5打开时，浇灌水桶3内部的水通过水管通头4和软管6，流到盆栽7中，通过称重模块2得到浇灌的水量，可以定量控制浇灌的水量和盆栽7的湿度变化，当盆栽7湿度到达预定的数值，水泵5关闭，整个浇灌过程自动化程度高，另外，可以根据实际需要，进行浇灌节点的增加，浇灌更加节约水资源，具备绿色、自动化高的特点。
38.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。此外，“包括”一词不排除其他元件或步骤，在元件前的“一个”一词不排除包括“多个”该元件。产品权利要求中陈述的多个元件也可以由一个元件通过软件或者硬件来实现。第一，
第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
39.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“内”、“外”、“周侧”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的系统或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
40.在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
41.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
42.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
43.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。