一种智能浇灌器控制系统的制作方法
【专利摘要】一种智能浇灌器控制系统，其包括单片机、脉冲阀、温度传感器以及土壤湿度传感器，单片机分别与脉冲阀、温度传感器、土壤湿度传感器电连接；温度传感器和土壤湿度传感器分别在预设时间点对空气温度和土壤湿度进行检测并采集数据，单片机对检测到的数据进行处理并根据该数据控制脉冲阀开启/关闭，以实现智能浇灌；采用超低功耗单片机，通过传感器在预设时间点间断性对空气温度和土壤湿度进行检测，根据所设定的数据控制脉冲阀工作，脉冲阀只在开和关的瞬间耗电，从而保证在超低功耗下实现对植物合理的浇水，更节能省电。
【专利说明】一种智能浇灌器控制系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种智能浇灌器控制系统。
【背景技术】
[0002]传统的浇灌器经常需要人工打开浇水设备，经常忘记给植物浇水或者浇水量不均匀，或者在不适当的温度浇水，对植物的生长发育产生不利的影响，甚至使得植物缺水或水分过多而死亡，非常不方便。尽管现在市场上也渐渐出现了各种自动浇灌器，但较多是采用传统的高压供电方式，不但不方便，也提高了很大的成本，而且其大部分仅考虑土壤湿度，并没有综合考虑空气温度，更不注重在合适的时间点进行浇灌，以致不能很好的掌握浇水量，影响植物生长。
[0003]实用新型内容
[0004]本实用新型为解决上述问题，提供了一种能够综合参考土壤湿度及空气温度，并在预设的合适时间点进行自动浇水以节能省电的智能浇灌器控制系统。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为:
[0006]一种智能浇灌器控制系统，其特征在于，所述控制系统包括单片机、脉冲阀、温度传感器以及土壤湿度传感器，单片机分别与脉冲阀、温度传感器、土壤湿度传感器电连接；温度传感器和土壤湿度传 感器分别在预设时间点对空气温度和土壤湿度进行检测并采集数据，单片机对检测到的数据进行处理并根据该数据控制脉冲阀开启/关闭，以实现智能浇灌。
[0007]作为一种实施例，所述温度传感器检测的空气温度在0°C以下时，所述单片机控制脉冲阀保持关闭。
[0008]作为一种实施例，所述温度传感器检测的空气温度在rc~10°C范围内时，所述单片机根据土壤湿度传感器采集的数据判断土壤湿度并在一个预设时间点打开脉冲阀。
[0009]优选的，所述一个预设时间点在12:30-13:30之间。
[0010]作为一种实施例，所述温度传感器检测的空气温度在irC~25°C范围内时，所述单片机根据土壤湿度传感器采集的数据判断土壤湿度并在两个预设时间点打开脉冲阀。
[0011]优选的，所述两个预设时间点分别在8:0(T9:00之间和15:3(Tl6:30之间。
[0012]作为一种实施例，所述温度传感器检测的空气温度在26°C以上时，所述单片机根据土壤湿度传感器采集的数据判断土壤湿度并在两个预设时间点打开脉冲阀。
[0013]优选的，所述两个预设时间点分别在6:30-7:30之间和17:3(Tl8:30之间。
[0014]另外，还提供一种智能浇灌器控制系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤:
[0015]a.单片机预设若干个时间点并预设温度参数及土壤湿度参数；
[0016]b.在每个预设时间点自动启动控制系统；
[0017]c.温度传感器采集空气温度数据并传送至单片机；
[0018]d.单片机根据预设温度参数判断是否符合浇水条件；
[0019]e.若符合浇水条件，单片机发出采集指令给土壤湿度传感器；[0020]f.土壤湿度传感器采集土壤湿度数据并传送至单片机；
[0021]g.单片机根据预设土壤湿度参数判断是否符合浇水条件；
[0022]h.若符合浇水条件，单片机发出浇水指令打开脉冲阀；
[0023]1.循环步骤f、g、h，直至不符合浇水条件，单片机发出停止浇水指令关闭脉冲阀。
[0024]优选的，所述若干个时间点分别在6:30?7:30、8:30?9:30、12:30?13:30、15:30?16:30、17:30?18:30 之间。
[0025]本实用新型的有益效果是:
[0026](I)、采用超低功耗单片机，通过传感器在预设时间点间断性对空气温度和土壤湿度进行检测，根据所设定的数据控制脉冲阀工作，脉冲阀只在开和关的瞬间耗电，从而保证在超低功耗下实现对植物合理的浇水，更节能省电；
[0027](2)、温度传感器检测的空气温度在0°C以下时脉冲阀不供水，可防止植物被冻死。
[0028](3)、温度传感器检测的空气温度在1°C?10°C范围内时，由于温度较低，需水量较少，每天仅需在一个预设时间点打开脉冲阀供水，不会过干或过湿。
[0029](4)、温度传感器检测的空气温度在11°C?25°C范围内或者在26°C以上时，由于温度高需水量较大，每天需在早晚两个预设时间点进行浇灌，保证充足的浇水量。
[0030](5)、控制方法仅在预设5个时间点进行间断性检测，并采用先检测空气温度再检测土壤湿度再进行综合处理的判断方法，能极大的节约用电量，节能减排，并且更能包装对植物的合理浇水。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0032]图1为本实用新型智能浇灌器控制系统的控制示意图；
[0033]图2为本实用新型智能浇灌器控制系统的控制步骤流程图；
[0034]图中:
[0035]10-单片机；20_温度传感器；30_ 土壤湿度传感器；40_脉冲阀。
【具体实施方式】
[0036]为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0037]如图1所示，本实用新型的一种智能浇灌器控制系统，其包括单片机10、脉冲阀40、温度传感器20以及土壤湿度传感器30，单片机10分别与脉冲阀40、温度传感器20、土壤湿度传感器30电连接；温度传感器20和土壤湿度传感器30分别在预设时间点对空气温度和土壤湿度进行检测并采集数据，单片机10对检测到的数据进行处理并根据该数据控制脉冲阀40开启/关闭，以实现智能浇灌；单片机10采用超低功耗的，通过传感器在预设时间点间断性对空气温度和土壤湿度进行检测，根据所设定的数据控制脉冲阀40工作，脉冲阀40只在开和关的瞬间耗电，从而保证在超低功耗下实现对植物合理的浇水，更节能省电。
[0038]其中，温度传感器20检测的空气温度在(TC以下时，单片机10控制脉冲阀40保持关闭，可防止植物被冻死；温度传感器20检测的空气温度在1°C~10°C范围内时，由于温度较低，需水量较少，单片机10根据土壤湿度传感器30采集的数据判断土壤湿度并在一个预设时间点打开脉冲阀40，优选的，上述预设时间点在12:30-13:30之间；温度传感器20检测的空气温度在irC~25°C范围内时，单片机10根据土壤湿度传感器30采集的数据判断土壤湿度并在两个预设时间点打开脉冲阀40，上述两个预设时间点优选在8:00-9:00之间和15:30-16:30之间；温度传感器20检测的空气温度在26°C以上时，由于温度高需水量较大，单片机10根据土壤湿度传感器30采集的数据判断土壤湿度并在两个预设时间点打开脉冲阀40，上述两个预设时间点优选在6:30-7:30之间和17:30-18:30之间，以保证充足的浇水量；并且，根据土壤湿度不同，脉冲阀的开启时间长度也有所不同。
[0039]下面详细说明本实用新型智能浇灌器控制系统的工作原理:
[0040]如图2所示，在预设时间点通过对温度传感器20信号的采集，检测到的数据传送至单片机10以判断是否符合浇水，若符合浇水，单片机10发出指令再采集土壤湿度传感器30的信号，根据用户设置的数据进行判断是否符合浇水，不符合浇水，将跳过此次浇水检测点，若符合浇水，单片机10将发出指令，使得脉冲阀40瞬间通电，脉冲阀40打开对植物进行浇水；单片机10将间断性的采集土壤湿度传感器30的信号，从而监测是否浇够水，若检测到的信号运算出的参数达到用户所设置的土壤湿度参数，单片机10将发出一个指令，使电源给脉冲阀40瞬间的反相供电，脉冲阀40关闭，停止浇水。
[0041]具体包括以下步骤:
[0042]a.单片机预设若干个时间点并预设温度参数及土壤湿度参数；
`[0043]b.在每个预设时间点自动启动控制系统；
[0044]c.温度传感器采集空气温度数据并传送至单片机；
[0045]d.单片机根据预设温度参数判断是否符合浇水条件；
[0046]e.若符合浇水条件，单片机发出采集指令给土壤湿度传感器；
[0047]f.土壤湿度传感器采集土壤湿度数据并传送至单片机；
[0048]g.单片机根据预设土壤湿度参数判断是否符合浇水条件；
[0049]h.若符合浇水条件，单片机发出浇水指令打开脉冲阀；
[0050]1.循环步骤f、g、h，直至不符合浇水条件，单片机发出停止浇水指令关闭脉冲阀。
[0051]通过长期的实地调研，且查询了许多的有关植物浇水习惯的相关资料，根据春夏秋冬总结了 5个最有利的浇水时间，在温度很低的时候最好是在中午进行浇水，温度很高的时候最好在早晨和傍晚进行浇水，具体如下:
[0052]温度在0°C及以下时不浇水，
[0053]温度在I~10°C时，在中午12:30~13:30之间检测是否浇水，
[0054]温度在11~25°〇时，检测浇水时间在8:00~9:00之间和15:30~16:30之间，
[0055]温度在26°C以上时，检测浇水时间在6:30~7:30之间和17:30~18:30之间。
[0056]温度传感器20根据以上5个时间及对应的温度进行检测。若检测符合条件，单片机10将给一个指令，开始采集土壤湿度传感器30，土壤比较干燥时，湿度则比较低，如低于用户设定的值，单片机10则判断为可浇水，即发出一个指令，给脉冲阀40瞬间供电，脉冲阀40打开进行浇水；土壤比较湿时，湿度比较高，如高于用户设定的值，单片机10则判断不可浇水。则不给脉冲阀40供电；其中，土壤湿度参数可以是默认的，用户也可以根据植物的需水实际情况对土壤湿度参数进行调整，单片机10将根据用户调整的参数打开脉冲阀40进行烧水。
[0057]本实用新型采用超低功耗的单片机10，在没有采集传感器信号时的功耗在50微安以下，按三节干电池单独给其供电，可维持3万小时左右，即3.42年左右；其中，给脉冲阀供电的时间为200晕秒，电压为3伏，电流为200晕安,一天按烧水2次计算，开和关总计4次，换算长期功耗约1.8微安，用3节干电池单独给其供电可维持10年以上；另外，每次采集温度传感器温度时间为200毫秒，一天按5次计算，每次检测时的电流为I毫安以下，换算长期功耗小于I微安，用3节干电池单独给其供电即可维持几十年；再，每次采集土壤湿度传感器稳定时间为2秒左右，开始浇水后，按I分钟检测一次，每次按多浇30分钟计算，则要检测30次，一天浇2次水，则检测60次，则I天检测时间约2分钟，检测时的电流为20毫安，换算长期功耗约28微安，用3节干电池单独给其供电可维持6年左右；综上，以上都以最大的数据来推算，换算长期总功耗为80.8微安，则用3节1500毫安干电池即可维持整个浇灌器正常工作2年左右，从而实现节能环保，大大的降低了用户的成本，同时也给用户带来了很多的便利，并且安全性也得到了保障。
[0058]上述说明示出并描述了本实用新型的优选实施例，如前，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。
【权利要求】
1.一种智能浇灌器控制系统，其特征在于，所述控制系统包括单片机、脉冲阀、温度传感器以及土壤湿度传感器，单片机分别与脉冲阀、温度传感器、土壤湿度传感器电连接；温度传感器和土壤湿度传感器分别在预设时间点对空气温度和土壤湿度进行检测并采集数据，单片机对检测到的数据进行处理并根据该数据控制脉冲阀开启/关闭，以实现智能浇灌。
2.根据权利要求1所述的一种智能浇灌器控制系统，其特征在于:所述温度传感器检测的空气温度在0°C以下时，所述单片机控制脉冲阀保持关闭。
3.根据权利要求1所述的一种智能浇灌器控制系统，其特征在于:所述温度传感器检测的空气温度在TC~10°c范围内时，所述单片机根据土壤湿度传感器采集的数据判断土壤湿度并在一个预设时间点打开脉冲阀。
4.根据权利要求3所述的一种智能浇灌器控制系统，其特征在于:所述一个预设时间点在12:30~13:30之间。
5.根据权利要求1所述的一种智能浇灌器控制系统，其特征在于:所述温度传感器检测的空气温度在ire~25°C范围内时，所述单片机根据土壤湿度传感器采集的数据判断土壤湿度并在两个预设时间点打开脉冲阀。
6.根据权利要求5所述的一种智能浇灌器控制系统，其特征在于:所述两个预设时间点分别在8:00~9:00之间和15:30^16:30之间。
7.根据权 利要求1所述的一种智能浇灌器控制系统，其特征在于:所述温度传感器检测的空气温度在26°C以上时，所述单片机根据土壤湿度传感器采集的数据判断土壤湿度并在两个预设时间点打开脉冲阀。
8.根据权利要求7所述的一种智能浇灌器控制系统，其特征在于:所述两个预设时间点分别在6:30~7:30之间和17:30^18:30之间。
【文档编号】A01G25/16GK203467344SQ201320351031
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年11月21日 优先权日:2013年11月21日
【发明者】赖清川 申请人:厦门辰一电气有限公司