专利名称：一种盆栽浇灌装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种盆栽植物的浇灌装置，特别是一种盆栽浇灌装置。
背景技术：
种植盆栽也是一门不小的学问，单说怎么给植物浇水，就十分讲究。科学合理的浇 水方式，不但节约用水，而且还能保护植物第一，根据植物对水分的需要多少，分为喜干和 喜湿两种。喜干植物浇水不宜过多过勤，喜湿植物浇水则不宜太少。第二，给植物浇水的时 间，一年四季也不一样。冬季适合中午浇水，中午气温较高，浇水有利于保持土温；夏季通常 选择晚上浇水，一方面水温同土温比较接近，同时也有利于盆土降温和植物散发热量及植 物的生长，补水以上午十时以前为宜；而春秋两季一般都在上下午气温较适中的时间浇水， 最利于植物的生长。第三，浇水的水温对花卉的根系生理活动有直接影响，尤其是在盛夏或 寒冬季节。如果水温与土壤温度相差悬殊(超过5°C )，浇水后会引起土温骤变而伤害根系， 反而影响根系对水分的吸收，产生生理干旱。因此，让浇水的水温与土壤温度尽量接近，可 以避免水温对植物造成过度刺激而危害。夏季应避免在烈日暴晒下和中午高温时浇灌。冬 季浇水则最好使水温提高到15 20°C，再行浇灌。此外，中国人过年过节有外出旅游、走亲 访友的习俗。有时候需要离开平时生活的地方到外地一段时间。对于那些养花爱花的人们 来说，在这段时间里怎么照顾好家里的植物，放心的出游，就显得十分重要了。
实用新型内容本实用新型的目的就是针对以上问题，根据盆栽植物和环境、季节等各种情况，以 及植物的生长习性，提供一种盆栽浇灌装置。本实用新型的装置包括检测机构、加热机构、浇灌机构、控制机构。检测机构由土壤湿度传感器、土壤温度传感器、水温传感器组成，加热机构由继电 器、电热器组成，浇灌机构由导管、浇灌水箱、水泵、继电器、补水水箱、电磁阀、滴水管、电极 组成。控制机构由微控制器、电源、按键、显示屏、ROM(即Read-Only Memory只读存储器)、 RAM(即Random Access Memory随机存取存储器)、蜂鸣器、时钟组成。土壤温度传感器埋在盆栽的土壤中，水温传感器和加热器放置在浇灌水箱里，水 泵通过导管连通浇灌水箱和补水水箱，滴水管一端通过电磁阀与浇灌水箱连接，另一端放 置在盆栽的土壤表面。滴水管与浇灌水箱的连通和断开由电磁阀控制，水泵的启动和停止 由一个继电器控制，加热器的启动和停止由另一个继电器控制。整个装置的工作由控制机 构实现控制。智能盆栽浇灌装置工作时，土壤湿度传感器和土壤温度传感器埋在盆栽的土壤 中，微控制器控制土壤湿度传感器、土壤温度传感器实时或者定时检测土壤湿度、温度，检 测的土壤湿度、温度数据交给微控制器，微控制器根据预先设定的参考值判断是否需要浇 水。当土壤湿度小于等于参考值时，微控制器通过继电器控制水泵把水从补水水箱抽到浇 灌水箱，浇灌水箱的水温传感器测量浇灌水箱里的水温，如果水温与土壤温度传感器检测的土壤温度相比较，两者温度差小于5摄氏度，则微控制器控制电磁阀打开，浇灌水箱里的 水进入滴水管对盆栽进行浇灌；若水温与土壤温度传感器检测的土壤温度相比较，两者温 度差大于5摄氏度(通常水温不会高于土壤温度)，则微控制器通过继电器控制电热器给浇 灌水箱里的水加热，直到水温和土壤温度差符合浇灌要求时停止加热，然后微控制器通过 电磁阀控制滴水管打开，浇灌水箱里的水进入滴水管对盆栽进行浇灌。滴水管可以采用市面已有的滴灌管，加热器可以采用市面已有的小功率电热装 置。补水水箱底部设置有两个电极，用于判断补水水箱内是否有水，当水箱内有水，电 极的两极通过水的导电作用连通；当水箱内水位低于电极，电极的两极不相连，此时，微控 制器控制蜂鸣器响起，提醒需要往水箱内加水。电源为控制机构供电，按键用于设定浇灌模式，设定启动浇灌的土壤湿度参考值， 显示屏用于显示系统状态，ROM用于存储浇灌系统的数据，蜂鸣器用于提示补水水箱加水。 微控制器用于接受按键指令，控制显示屏显示数据，与ROM、RAM交换数据，控制蜂鸣器鸣 响，控制继电器、电磁阀动作，实现控制水泵、电热器等的启动和停止。本实用新型的装置可以根据土壤的温湿度、环境季节等情况以及种植物的习性， 设定浇灌的时间、方式和浇水量，科学合理的给植物浇水，解决了盆栽浇灌不及时，尤其是 浇灌时间、方式不当以及无人看管时的浇灌等问题。采用本实用新型的装置进行浇灌，养护 了植物，保证浇灌效果，同时也充分节约了水资源。
图1是本实用新型实施例的整体结构图。图2是本实用新型实施例的整体电路部分的原理结构设计图。图3为本实用新型实施例的微控制器、时钟、ROM、显示屏、电极的电路设计图。图4为本实用新型实施例的一号继电器、二号继电器、电磁阀、蜂鸣器、土壤温湿 度一体传感器、水温传感器的电路设计图。图5为本实用新型实施例的按键、串口的电路设计图。图6为本实用新型实施例的电源的电路设计图。图中标记1、盆栽；2、电磁阀；3、浇灌水箱；4、水泵；5、补水水箱；6、滴灌管；7、土 壤湿度传感器；8、土壤温度传感器；9、电热器；10、水温传感器；11、导管；12、电极；13、电 源；14、按键；15、显示屏；16、ROM； 17, RAM ；18、蜂鸣器；19、时钟；20、通信接口 ；21、一号继 电器；22、二号继电器；23、微控制器。
具体实施方式
实施例本实施例的装置包括检测机构、加热机构、浇灌机构、控制机构。如图1所示，检测机构由土壤湿度传感器7、土壤温度传感器8、水温传感器10组 成，加热机构二号继电器22、电热器9组成，浇灌机构由导管11、浇灌水箱3、水泵4、一号继 电器21、补水水箱5、电磁阀2、滴水管6、电极12组成，控制机构由微控制器23、电源13、按 键14、显示屏15、ROM 16、RAM 17、蜂鸣器18、时钟19、通信接口 20组成。[0022]土壤湿度传感器7、土壤温度传感器8埋在盆栽1的土壤中，水温传感器10和加热 器9放置在浇灌水箱3里，水泵4通过导管11连通浇灌水箱3和补水水箱5，滴水管6 —端 通过电磁阀2与浇灌水箱3连接，另一端放置在盆栽1的土壤表面。滴水管6与浇灌水箱3 的连通和断开由电磁阀2控制，水泵4的启动和停止由一号继电器21控制，加热器9的启 动和停止由二号继电器22控制。装置的工作由控制机构实现控制。装置工作时，土壤湿度传感器7、土壤温度传感器8埋在盆栽1的土壤中，微控制 器23控制土壤湿度传感器7、土壤温度传感器8实时或者定时检测土壤湿度、温度，检测的 土壤湿度、温度数据交给微控制器23，微控制器23根据预先设定的参考值判断是否需要浇 水。当土壤湿度小于等于参考值时，微控制器23通过一号继电器21控制水泵4把水从补水 水箱5抽到浇灌水箱3，浇灌水箱3的水温传感器10测量浇灌水箱3里的水温，如果水温与 土壤温度传感器8检测的土壤温度相比较，两者温度差小于5摄氏度，则微控制器23控制 电磁阀2打开，浇灌水箱3里的水进入滴水管6对盆栽1进行浇灌；若水温与土壤温度传感 器8检测的土壤温度相比较，两者温度差大于5摄氏度(通常水温不会高于土壤温度)，则 微控制器23通过二号继电器22控制电热器9给浇灌水箱3里的水加热，直到水温和土壤 温度差符合浇灌要求时停止加热，然后再由微控制器23通过电磁阀2控制滴水管6打开， 浇灌水箱3里的水进入滴水管6对盆栽1进行浇灌。补水水箱5底部设置有电极12，电极12直接接入微控制器23的1/0，用于判断补 水水箱5内是否有水，当补水水箱5内有水时，电极12的两极通过水的导电作用连通；当补 水水箱5内水位低于电极12，电极12的两极不相连，此时，微控制器23控制蜂鸣器18响 起，提醒需要往补水水箱5加水。图2是本实用新型装置实施例的整体电路部分的原理结构设计图；图3为本实用 新型实施例的微控制器23、时钟19、ROM 16、显示屏15、电极12的电路设计图。微控制器23采用STC89C52RC单片机，是本装置的控制核心，片内集成了有8K的 ROM和512字节的RAM，32个通用1/0，微控制器23的晶振采用11. 0592MHz的无源晶振。显 示屏15采用液晶1602模块，用于装置工作状态的显示。装置ROM 16采用ATMC02，该芯片 与STC89C52RC通信，遵从IIC协议。时钟19采用DS1302芯片，DS1302是一种高性能、低 功耗的实时时钟电路，可以对年、月、日、周、时、分、秒进行计时，还具有闰年补偿功能，工作 电压为2. 5V 5. 5V。DS1302采用三线接口与STC89C52RC进行同步通信。DS1302采用的 是32. 768kHz的无源晶振。电极12直接接入微控制器23。图4为本实用新型实施例的一号继电器21、二号继电器22、电磁阀2、蜂鸣器18、 土壤温湿度一体传感器(土壤湿度传感器7和土壤温度传感器幻、水温传感器10的电路设 计图。蜂鸣器18用于在补水水箱5缺水时，提示加水。水温传感器10采用DS18B20， DS18B20是单总线数字化温度传感器，可以用于测量水温，并可以直接输出温度的数字信号 到控制机构；传感器在-10-+85°C范围内，精度为士0.5°C。土壤温湿度一体传感器(土壤湿度传感器7和土壤温度传感器8)采用带有耐温、 耐压、耐损金属防护罩的SHT11，防护罩在不影响STHll检测效果的前提下，对土壤温湿度 一体传感器提供了很好的保护，SHTll是IIC总线接口的单片全校准数字式相对湿度和温 度传感器。可以同时实现土壤湿度和土壤温度的测量，并可以直接输出温湿度的数字信号给控制机构。微控制器23通过一号继电器21实现控制水泵4的启动和停止；通过二号继电器 22实现控制电热器9的启动和停止。微控制器23通过控制电磁阀2实现滴水管6与浇灌 水箱3的连通和断开，以控制浇灌的进行、停止。图5为本实用新型实施例的按键14、通信接口 20的电路设计图。装置设置了六个按键，按键RST用于对STC89C52RC复位，按键DS-RST用于时钟 芯片DS1302的复位。Si、S2、S3、S4四个按键用于系统功能以及参数的设置。MAX232是 RS-232芯片，在本装置里，主要用于系统编程，以及与上位机的实现串行通信。图6为本实用新型实施例的电源13的电路设计图。电源部分采用7805稳压芯片， 用于给装置提供5V的输入电压。
权利要求1. 一种盆栽浇灌装置，其特征在于包括检测机构、加热机构、浇灌机构、控制机构；检 测机构由土壤湿度传感器、土壤温度传感器、水温传感器组成，加热机构由继电器、电热器 组成，浇灌机构由导管、浇灌水箱、水泵、继电器、补水水箱、电磁阀、滴水管、电极组成；控制 机构由微控制器、电源、按键、显示屏、ROM即Read-only Memory只读存储器、RAM即Random Access Memory随机存取存储器、蜂鸣器和时钟组成；土壤温度传感器埋在盆栽的土壤中， 水温传感器和加热器放置在浇灌水箱里，水泵通过导管连通浇灌水箱和补水水箱，滴水管 一端通过电磁阀与浇灌水箱连接，另一端放置在盆栽的土壤表面；滴水管与浇灌水箱的连 通和断开由电磁阀控制，水泵的启动和停止由一个继电器控制，加热器的启动和停止由另 一个继电器控制；整个装置的工作由控制机构实现控制；补水水箱底部设置有两个电极。
专利摘要本实用新型公开了一种盆栽浇灌装置。装置包括检测机构、加热机构、浇灌机构、控制机构。检测机构由土壤湿度传感器(7)、土壤温度传感器(8)和水温传感器(10)组成；加热机构由二号继电器(22)和电热器(9)组成；浇灌机构由导管(11)、浇灌水箱(3)、水泵(4)、一号继电器(21)、补水水箱(5)、电磁阀(2)、滴水管(6)和电极(12)组成；控制机构由微控制器(23)、电源(13)、按键(14)、显示屏(15)、ROM(16)、RAM(17)、蜂鸣器(18)、时钟(19)和通信接口(20)组成。本实用新型的装置可以结合土壤的温湿度、环境季节等情况以及种植物的生长习性，设定浇灌的时间、方式和浇水量，科学合理的给植物浇水。
文档编号A01G27/02GK201898770SQ20102055660
公开日2011年7月20日 申请日期2010年10月10日 优先权日2010年10月10日
发明者何振, 李泽球, 程小辉, 邓健志, 陈伟 申请人:桂林理工大学