一种基于单片机的智能花卉护理装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及智能检测控制领域，具体为一种基于单片机的智能花卉护理装置。
【背景技术】
[0002]在花卉种植和苗木种植生产中，我们需要根据土壤湿度，降水状况，定期定量地进行人工浇灌，这样做费时费力，而且需要一定的经验，如果浇水过多容易导致积水过多，造成植物根部腐烂；浇水不足，会导致植物长期处于干旱状态，植株矮小，叶片失去光泽，甚至整株枯死。阴雨天气光照较弱，长时间的低光照会使植物光合作用较弱，从而影响植物的生长，我们需要增设人造光源，对植物进行补光。现有的自动浇花器成本高，价格昂贵只能够定时定量进行饶灌，不能根据土壤湿度合理地调节灌溉水量，不够智能，功能单一，不能够对土壤湿度和温度进行测量，结构复杂，容易出现故障，普通植物补光灯也不能根据光照强度控制灯的开启和关闭，需要人为控制，不够智能化。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型提供的一种基于单片机的智能花卉护理装置，以解决目前市场上大多数自动浇花装置成本高，不能根据土壤湿度合理地调节灌溉水量，不够智能，不能够对土壤湿度和温度进行测量，不能够在白天光照较弱时对花卉植物进行补光等问题。本装置以单片机为控制核心，以土壤湿度传感器、光照强度传感器和DS18B20温度传感器为信号采集模块，对土壤湿度、光照强度和温度进行检测，同时控制电磁阀的开合来控制灌溉水量，通过继电器的开合智能的控制补光灯的开关。
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足提出一种基于单片机的智能花卉护理装置。
[0005]本实用新型涉及一种基于单片机的智能花卉护理装置，装置包括:主控模块、信号采集模块、模数转换模块1、模数转换模块Π、显示模块、时钟模块、执行模块、被控模块；主控模块包括STC89C52RC单片机；信号采集模块包括土壤湿度传感器、光照强度传感器和DS18B20温度传感器；模数转换模块I和模数转换模块II均为PCF8591模数转换电路；显示模块包括LCD1602液晶屏；时钟模块包括DS1302时钟电路；执行模块包括电磁阀和继电器；被控模块包括喷头和补光灯；DS18B20温度传感器与单片机是电气连接；土壤湿度传感器与模数转换模块I是电气连接；光照强度传感器与模数转换模块II是电气连接；模数转换模块1、模数转换模块II与单片机是电气连接；显示模块与单片机是电气连接；时钟模块与单片机是电气连接；电磁阀、继电器与单片机是电气连接；电磁阀与喷头进行连接；继电器与补光灯是电气连接。
[0006]所述的一种基于单片机的智能花卉护理装置，其特征在于:所述的土壤湿度传感器采用STHll芯片，湿度测量精度为±3.0% RH。
[0007]所述的一种基于单片机的智能花卉护理装置，其特征在于:所述的光照强度传感器采用BH1750FVI芯片。
[0008]所述的一种基于单片机的智能花卉护理装置，其特征在于:所述的STC89C52RC单片机负责接收DS18B20采集到的温度信号和PCF8591模数转换电路的输出信号，处理后输出控制信号。
[0009]所述的一种基于单片机的智能花卉护理装置，其特征在于:所述的土壤湿度传感器、光照强度传感器和DS18B20温度传感器分别用于测量土壤湿度、光照强度和环境温度，土壤湿度传感器和光照强度传感器输出的是模拟信号，需要将输出信号传送给模数转换模块，转换为相应数字量；DS18B20温度传感器的输出为数字量，直接传送给单片机。
[0010]所述的一种基于单片机的智能花卉护理装置，其特征在于:所述的PCF8591模数转换电路负责对土壤湿度传感器和光照强度传感器输出的模拟信号进行模数转换，将模拟信号转换为数字信号，以便于单片机的处理和运算。
[0011]所述的一种基于单片机的智能花卉护理装置，其特征在于:所述的IXD1602液晶屏负责显示所测土壤湿度、光照强度和环境温度等数据，显示为数字表示。
[0012]所述的一种基于单片机的智能花卉护理装置，其特征在于:所述的DS1302时钟电路负责为系统提供精确的时间，可以提供日期和时间信息。
[0013]所述的一种基于单片机的智能花卉护理装置，其特征在于:所述的电磁阀和继电器分别负责控制喷头的喷灌时间、水量和补光灯的开合。
[0014]所述的一种基于单片机的智能花卉护理装置，其特征在于:所述的喷头和补光灯为被控模块，分别用于施水和补光。
[0015]本实用新型通过土壤湿度传感器、光照强度传感器和DS18B20温度传感器分别测量土壤湿度、光照强度和环境温度，土壤湿度传感器直接插入植物根部附近的土壤中，光照强度传感器置于植物附近无遮蔽处，DS18B20温度传感器置于植物附近，DS18B20温度传感器的输出为数字量，直接传送给单片机进行处理；土壤湿度传感器和光照强度传感器输出的是模拟信号，需要将输出信号传送给PCF8591模数转换电路，模数转换电路1、模数转换模块II不断地将接收的模拟信号转换为对应大小的数字量，然后将数字量输送给单片机进行处理，单片机经过相应运算得到土壤湿度值、光照强度值和环境温度值，并将数字量处理成能够在IXD上进行显示的数据，在IXD1602液晶屏上显示出实时的土壤湿度、光照强度和温度值；当土壤过于干燥时，湿度过低，低于单片机内设定的土壤湿度阈值时，单片机发出控制信号使电磁阀开启，喷头打开进行浇水，电磁阀开启的时间与土壤湿度成反比关系，由单片机程序进行控制，土壤湿度越低，开启时间长，反之，开启时间变短；当白天上午6点至下午6点光照较弱，低于单片机内设定的光照强度阈值时，单片机输出控制信号使继电器闭合，补光灯打开，为植物进行补光，光强足够时，关闭补光灯。
[0016]本实用新型的优点是:实现对土壤湿度、光照强度和温度准确、高效的测量，整个设备结构简单，安装方便，工作可靠稳定，不易发生故障，成本低廉，测量精度高，能够通过LCD液晶屏对土壤湿度、光照强度和温度进行数字显示，能够根据测量到的土壤湿度合理地控制浇水的时间和水量，根据白天环境光照强度合理的控制补光时刻。解决了现有自动浇花器不能够对土壤湿度合理调节灌溉水量和时间，不能够显示土壤湿度和温度值，不能够在光照较弱时为植物补充光照的问题。可以对生活生产中植株的灌溉水量和光照进行合理控制，能够有效节省人力和物力，有效的减少养殖成本和提高产量。
【附图说明】
[0017]附图1是本实用新型的结构框图；
【具体实施方式】
[0018]下面根据附图对本实用新型进行详细说明:
[0019]结构框图如图1所示，一种基于单片机的智能花卉护理装置，装置包括:主控模块、信号采集模块、模数转换模块1、模数转换模块I1、显示模块、时钟模块、执行模块、被控模块；主控模块包括STC89C52RC单片机；信号采集模块包括土壤湿度传感器、光照强度传感器和DS18B20温度传感器；模数转换模块I和模数转换模块II均为PCF8591模数转换电路；显示模块包括IXD1602液晶屏；时钟模块包括DS1302时钟电路；执行模块包括电磁阀和继电器；被控模块包括喷头和补光灯。DS18B20温度传感器与单片机是电气连接；土壤湿度传感器与模数转换模块I是电气连接；光照强度传感器与模数转换模块II是电气连接；模数转换模块1、模数转换模块II与单片机是电气连接；显示模块与单片机是电气连接；时钟模块与单片机是电气连接；电磁阀、继电器与单片机是电气连接；电磁阀与喷头进行连接；继电器与补光灯是电气连接。本实用新型通过土壤湿度传感器、光照强度传感器和DS18B20温度传感器分别测量土壤湿度、光照强度和环境温度，土壤湿度传感器直接插入植物根部附近的土壤中，光照强度传感器置于植物附近无遮蔽处，DS18B20温度传感器置于植物附近，DS18B20温度传感器的输出为数字量，直接传送给单片机进行处理；土壤湿度传感器和光照强度传感器输出的是模拟信号，需要将输出信号传送给PCF8591模数转换电路，模数转换电路1、模数转换模块II不断地将接收的模拟信号转换为对应大小的数字量，然后将数字量输送给单片机进行处理，单片机经过相应运算得到土壤湿度值、光照强度值和环境温度值，并将数字量处理成能够在IXD上进行显示的数据，在IXD1602液晶屏上显示出实时的土壤湿度、光照强度和温度值；当土壤过于干燥时，湿度过低，低于单片机内设定的土壤湿度阈值时，单片机发出控制信号使电磁阀开启，喷头打开进行浇水，电磁阀开启的时间与土壤湿度成反比关系，由单片机程序进行控制，土壤湿度越低，开启时间长，反之，开启时间变短；当白天上午6点至下午6点光照较弱，低于单片机内设定的光照强度阈值时，单片机输出控制信号使继电器闭合，补光灯打开，为植物进行补光，当光照强度足够时，关闭补光灯。
【主权项】
1.一种基于单片机的智能花卉护理装置，其特征在于:所述装置包括主控模块、信号采集模块、模数转换模块1、模数转换模块Π、显示模块、时钟模块、执行模块、被控模块；主控模块包括STC89C52RC单片机；信号采集模块包括土壤湿度传感器、光照强度传感器和DS18B20温度传感器；模数转换模块I和模数转换模块II均为PCF8591模数转换电路；显示模块包括LCD1602液晶屏；时钟模块包括DS1302时钟电路；执行模块包括电磁阀和继电器；被控模块包括喷头和补光灯；DS18B20温度传感器与单片机是电气连接；土壤湿度传感器与模数转换模块I是电气连接；光照强度传感器与模数转换模块II是电气连接；模数转换模块1、模数转换模块II与单片机是电气连接；显示模块与单片机是电气连接；时钟模块与单片机是电气连接；电磁阀、继电器与单片机是电气连接；电磁阀与喷头进行连接；继电器与补光灯是电气连接。2.根据权利要求1所述的一种基于单片机的智能花卉护理装置，其特征在于:所述的土壤湿度传感器采用STHll芯片，湿度测量精度为±3.0% RH。3.根据权利要求1所述的一种基于单片机的智能花卉护理装置，其特征在于:所述的光照强度传感器采用BH1750FVI芯片。
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于单片机的智能花卉护理装置，装置包括：主控模块、信号采集模块、模数转换模块Ⅰ、模数转换模块Ⅱ、显示模块、时钟模块、执行模块、被控模块；主控模块包括STC89C52RC单片机；信号采集模块包括土壤湿度传感器、光照强度传感器和DS18B20温度传感器；模数转换模块Ⅰ和模数转换模块Ⅱ均为PCF8591模数转换电路；显示模块包括LCD1602液晶屏；时钟模块包括DS1302时钟电路；执行模块包括电磁阀和继电器；被控模块包括喷头和补光灯；本实用新型可实现对土壤湿度、光照强度和温度准确、高效的测量，并通过LCD液晶屏进行数字显示，精度高，并能根据测量到的土壤湿度、光照强度合理地控制浇水和补光。
【IPC分类】G05D27/02
【公开号】CN204833023
【申请号】CN201520610580
【发明人】尹珠, 黄友锐, 尹羽, 宋刘德
【申请人】安徽理工大学
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年8月13日