一种家居植物自动浇水控制系统的制作方法

本发明涉及浇水系统的技术领域，更具体地，涉及一种家居植物自动浇水控制系统。

背景技术：

目前，农业领域的自动灌溉系统逐渐趋向成熟，自动灌溉系统的应用减少劳动强度的同时，使得植物更加科学地生长；家居盆栽的自动浇水系统与农业领域的自动灌溉系统类似，但是将农用自动灌溉系统应用于家居盆栽的自动浇水无疑是大材小用，现有技术中的家居自动浇水器的功能和系统的稳定性存在欠缺，有必要提出一种成本低、体积小和工作稳定的自动浇水控制系统，在有人外出或忘记浇水时科学浇水，保证家居植物科学地生长。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种制造成本低、工作稳定的家居植物自动浇水控制系统。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

提供一种家居植物自动浇水控制系统，包括土壤湿度检测模块、显示模块、执行模块和数据处理模块，所述土壤湿度检测模块连接于数据处理模块的输入端，用于检测植物土壤湿度；所述显示模块连接于数据处理模块的输出端，用于显示土壤湿度的测试值和设定限值；所述执行模块连接于数据处理模块的输出端，用于执行抽停水动作或报警动作；所述数据处理模块用于接收土壤湿度检测模块发射的信号和向显示模块、指定模块发射信号。

本发明的家居植物自动浇水控制系统，通过土壤湿度检测模块的设置便于实时监测土壤的湿度并将土壤湿度信号反馈至数据处理模块和显示模块，通过数据处理模块的设置便于分析土壤湿度并判断土壤湿度值是否合理并向执行模块反馈信号，执行模块执行抽停水动作或报警动作，且装置简单，元件易得，具有很好的实用性和应用性。

优选地，所述家居植物自动浇水控制系统还包括控制电路，所述数据处理模块包括单片机，所述控制电路包括分别与单片机连接的数模转换电路、电源电路、复位电路、时钟电路、数码管驱动电路、按键电路及继电器驱动电路。电源电路的设置为系统配置稳定可靠的输出环境，复位电路的设置便于单片机和其他元件都处于同一个确定的状态中开始工作，同时当系统受到某些干扰而导致程序跑飞时，进行复位，使系统重新恢复正常工作。

优选地，所述土壤湿度检测模块包括土壤湿度传感器p1，所述数模转换电路包括数模转换器；所述土壤湿度传感器p1的接口接入数模转换器的输入端，所述数模转换器的输出端与单片机的输入端连接。土壤湿度传感器p1用于检测家居植物的土壤湿度，数模转换器将传感器接收的土壤模拟数据，经过数模转换器进行转换，将转换的数字信号传送入单片机进行处理。

优选地，所述电源电路包括电源开关sw1和usb接口p2，所述电源开关sw1与usb接口p2串联连接。usb接口的设置便于将控制系统外接到家庭用电中，且使用便捷、易于移动。

优选地，所述复位电路包括按键开关s1、电容c1和电阻r5，所述复位电路与单片机的引脚9连接，所述电容c1与电阻r5串联后一端接地，所述按键开关s1与电容c1并联连接。电容c1的设置起到消除谐波和续流的作用，按键开关s1的一端接地在重新设置上限值与下限值前使电路复位。

优选地，所述时钟电路包括电容c2、电容c3和石英晶振y1，所述石英晶振y1并联于单片机的引脚18与单片机的引脚19，所述电容c2与电容c3串联，且并联设于石英晶振y1的两端。电容c2、电容c3和石英晶振y1构成并联共振，为单片机提供节拍，保证单片机执行各种操作有条不紊的进行。

优选地，所述数码管驱动电路包括三极管q1、q2、q3、q4，分别连接于三极管q1、q2、q3、q4基极的电阻r1、r2、r3、r4及数码管，所述数码管的输入端与单片机串联连接，所述数码管的输出端分别与三极管q1、q2、q3、q4的发射极串联连接。三极管q1、q2、q3、q4的设置将来自单片机的电信号放大后发射至数码管，驱动数码管显示检测到的土壤湿度值。

优选地，所述按键电路包括按键开关s2、s3、s4，所述按键开关s2、s3、s4的一端分别连接于单片机的引脚6、7、8，所述按键开关s2、s3、s4的另一端接地。按键开关s2按下时电机打开，按键开关s3按下时电机关闭可以手动浇水，以实现手动浇水的功能；按键开关s4按下时，数码管上显示设定的湿度上限值，并可以通过按键开关s3和按键开关s4调整湿度上限值，再次按下开关s4时，数码管上显示当前湿度的下限值，并可以通过按键开关s3和按键开关s4调整湿度下限值，从而满足不同植物对土壤湿度的不同要求。

优选地，所述继电器驱动电路包括继电器k1、发光二极管d1、三极管q5、电阻r6、电阻r7和抽水电机p3，所述电阻r6一端与三极管q5的基极连接，一端连接于单片机的引脚15，所述发光二极管d1与电阻r7串联连接，所述发光二极管d1、电容c5、继电器k1与抽水电机p3并联连接。当检测土壤湿度的值低于单片机设定范围的下限值时，单片机控制继电器k1开关闭合，抽水电机p3抽水进行工作；当检测土壤湿度的值高于单片机设定范围的上限值，单片机控制继电器k1开关断开，抽水电机p3停止工作；通过继电器控制抽水电机的开与关，有利于系统对抽水电机精确的控制，同时继电器在电路中起到自我调节，安全保护的作用。

优选地，所述单片机的型号为stc89c52，土壤湿度传感器的型号为yl-69，数模转换器的型号为adc0832。stc89c52单片机拥有灵巧的8位cpu和在系统可编程flash，使得stc89c52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案；且stc89c52单片机可降至0hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的家居植物自动浇水控制系统包括土壤湿度检测模块、显示模块、执行模块和数据处理模块，通过土壤湿度检测模块的设置检测植物土壤湿度，并将湿度值反馈至单片机，通过显示模块和按键电路的设置便于设置土壤湿度值的上限值与下限值，通过执行模块的设置在土壤湿度低于下限值时抽水电机工作执行抽水动作而土壤湿度高于上限值时报警模块工作发出报警信号，通过数据处理模块的设置处理分析检测到的土壤湿度的信号，并向执行模块和显示模块发出指令，原件常见，制作简单，且能科学控制家居植物的土壤湿度，成本低，体积小，实用性和适用性强。

附图说明

图1为本发明家居植物自动浇水控制系统的原理框图。

图2为本发明家居植物自动浇水控制系统的电路原理图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，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的具体含义。

实施例1

如图1至图2所示为本发明家居植物自动浇水控制系统的第一实施例，由土壤湿度检测模块、显示模块、执行模块、stc89c52单片机和控制电路组成，土壤湿度检测模块连接于stc89c52单片机的输入端，用于检测植物土壤湿度；显示模块连接于stc89c52单片机的输出端，用于显示土壤湿度的测试值和设定限值；执行模块连接于数据处理模块的输出端，用于执行抽停水动作或报警动作；数据处理模块用于接收土壤湿度检测模块发射的信号和向显示模块、指定模块发射信号；土壤湿度检测模块包括yl-69型土壤湿度传感器；控制电路包括分别与单片机连接的数模转换电路、电源电路、复位电路、时钟电路、数码管驱动电路、按键电路及继电器驱动电路。

具体地，数模转换电路包括数模转换器adc0832，数模转换器将传感器接收的土壤模拟数据，经过数模转换器进行转换，将转换的数字信号传送入单片机进行处理；电源电路包括电源开关sw1和usb接口p2，所述电源开关sw1与usb接口p2串联连接，usb接口的设置便于将控制系统外接到家庭用电中，为系统配置稳定可靠的输出环境；复位电路包括按键开关s1、电容c1和电阻r5，复位电路与单片机的引脚9连接，电容c1与电阻r5串联后一端接地，按键开关s1与电容c1并联连接，便于单片机和其他元件都处于同一个确定的状态中开始工作，同时当系统受到某些干扰而导致程序跑飞时，进行复位，使系统重新恢复正常工作；时钟电路包括电容c2、电容c3和石英晶振y1，石英晶振y1并联于单片机的引脚18与单片机的引脚19，电容c2与电容c3串联，且并联设于石英晶振y1的两端，实现系统各功能部件的同步工作，为单片机提供时钟信号；数码管驱动电路包括三极管q1、q2、q3、q4，分别连接于三极管q1、q2、q3、q4基极的电阻r1、r2、r3、r4及数码管，数码管的输入端与单片机串联连接，数码管的输出端分别与三极管q1、q2、q3、q4的发射极串联连接，数码管驱动电路能够使数码管正常工作；继电器驱动电路由继电器k1、发光二极管d1、三极管q5、电阻r6、电阻r7和抽水电机p3，电阻r6一端与三极管q5的基极连接，一端连接于单片机的引脚15，发光二极管d1与电阻r7串联连接，发光二极管d1、电容c5、继电器k1与抽水电机p3并联连接，当检测土壤湿度的值低于单片机设定范围的下限值时，单片机控制继电器k1开关闭合，抽水电机p3抽水进行工作；当检测土壤湿度的值高于单片机设定范围的上限值，单片机控制继电器k1开关断开，抽水电机p3停止工作。

参照附图1与附图2，本发明的工作原理如下：

自动浇水时，首先将usb接口连接到家用电源，将土壤湿度传感器置于家居植物土壤中，打开电源开关sw1，进行上电复位，正常运行控制系统；然后根据植物种类通过按键开关s3和按键开关s4调整湿度上限值和下限值；土壤传感器将检测到的土壤湿度数据向adc0832模数转换器传送模拟信号，adc0832模数转换器将模拟信号转换成数字信号传送给stc89c52单片机对实际测量的土壤湿度值与设定限值进行分析及判断；当实际测量值低于设定下限值时，stc89c52单片机控制继电器k1闭合，发光二极管d1亮，抽水电机p3通电，执行浇水动作；当实际测量值高于设定上限值时，stc89c52单片机控制继电器k1断开，发光二极管d1灯灭，抽水电机p3断电，停止浇水。

手动浇水时，首先将usb接口连接到家用电源，将土壤湿度传感器置于家居植物土壤中，打开电源开关sw1，进行上电复位，正常运行控制系统；然后根据植物种类通过按键开关s3和按键开关s4调整湿度上限值和下限值，设定后断开按键开关s3与s4；需要浇水时，按下按键开关s2，抽水电机p3开始执行浇水动作；需要停止浇水时，按下按键开关s3，抽水电机p3停止浇水动作，浇水完成。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。