基于盆栽土壤湿度的智能浇花设备的制作方法

本发明涉及一种浇花器，更详细地，涉及一种基于盆栽土壤湿度的智能浇花设备。

背景技术：

随着社会生活的进步，人们的生活质量越来越高，在家里养盆花可以陶冶情操、丰富生活。同时，在室内种植植物可以通过光合作用吸收二氧化碳，净化室内空气，在有花木的地方空气中阴离子聚积较多，所以空气也特别清新，而且花木还可以吸收空气中的有害气体，因此，在室内养植盆栽被越来越多的人喜爱。

而盆栽的浇水量是否能做到适时适量，是养花成败的关键。但是，在生活中人们总是会有无暇顾及的时候，比如工作太忙或者出差、旅游等。花草生长问题80%以上是由浇灌问题引起；好不容易种植几个月的花草，因为浇水不及时，长势不好，用来美化家园的花草几乎成了空设，如果不种植，家中没有绿色，缺少生机，如果保留，而花草长得不够旺盛还会影响室内装饰效果。

虽然目前市面上有卖盆栽自动浇水器的，但价格十分昂贵，并且大多只能设定一个定时浇水时间，很难做到给盆栽适时适量浇水。也有较经济的盆栽缺水报警器，可以提醒人们及时给盆栽浇水，可是这种报警器只能报警，浇水还是需要人们亲自动手。当家里无人时，即使报警也无人浇水，就起不到应有的作用。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供基于盆栽土壤湿度的智能浇花设备，其可以根据盆栽湿度的不同自动实现浇水功能的启动和停止，无需人为操作，方便有效。

本发明通过以下技术方案解决上述问题：

基于盆栽土壤湿度的智能浇花设备，包括湿度传感器、喷头、电磁阀、储水器、继电器和控制装置，所述储水器与喷头之间连接有水管，所述电磁阀设置于水管的管路上，所述控制装置的输入端和输出端分别与湿度传感器的输出端和继电器的输入端相连，继电器的输出端与电磁阀相连；所述控制装置包括依次连接的信号转换器、放大器、比较器和驱动器，所述信号转换器与湿度传感器的输出端相连，驱动器与继电器的输入端相连；所述放大器包括第一运算放大器和第二运算放大器，第一运算放大器的反相输入端串连有第一电阻，第一电阻相对连接第一运算放大器的反相输入端的另一端作为放大器的信号输入端，第一运算放大器的反相输入端与输出端之间连接有第三电阻，第一运算放大器的同相输入端串联有第二电阻，第二电阻相对连接第一运算放大器的同相输入端的另一端接地；第二运算放大器的反相输入端与第一运算放大器的输出端之间连接有第四电阻，第二运算放大器的反相输入端与输出端之间连接有第六电阻，第二运算放大器的同相输入端连接有第七电阻，第七电阻相对连接第二运算放大器的同相输入端的另一端接地；所述放大器还设置有第五电阻，第五电阻的一端与第二运算放大器的反相输入端相连，第五电阻的另一端接独立电源。本发明利用湿度传感器检测花盆内土壤的湿度并将处理后的信号传送给控制装置，当土壤湿度达不到预设值时，控制装置驱动继电器闭合，从而使电磁阀打开，使储水器通过水管和喷头对盆栽进行自动浇灌；反之，当土壤湿度超过预设值时，继电器在控制装置的作用下打开，从而使电磁阀关闭，停止浇灌。整个过程无需人为操作，方便有效，并且通过设置放大器，提高了控制装置的准确度，对土壤湿度细微的变化都能快速准确的捕捉到。

进一步地，所述湿度传感器为电容式相对湿度传感器。本发明采用HS1101相对湿度传感器，设计成本低，结构简单，可操作性强。

本发明的有益效果在于：可以根据盆栽湿度的不同自动实现浇水功能的启动和停止，无需人为操作，方便有效；其次，通过设置放大器来提高整个装置的信号精确度，可靠性好；最后，本装置设计成本低，结构简单，可操作性强。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明结构示意图。

图2为放大器的电路结构图。

附图中标记所对应的零部件名称：1—盆栽本体，2—湿度传感器，3—喷头，4—电磁阀，5—储水器，6—继电器，7—控制装置，A1—第一运算放大器，A2—第二运算放大器，R1—第一电阻，R2—第二电阻，R3—第三电阻，R3—第三电阻，R4—第四电阻，R5—第五电阻，R6—第六电阻，R7—第七电阻，U1—独立电源。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例

如图1和图2所示，本实施例提供基于盆栽土壤湿度的智能浇花设备，包括湿度传感器1、喷头2、电磁阀3、储水器4、继电器5和控制装置6，储水器4与喷头3之间连接有水管，电磁阀4设置于水管的管路上，控制装置6的输入端和输出端分别与湿度传感器1的输出端和继电器5的输入端相连，继电器5的输出端与电磁阀3相连；控制装置6包括依次连接的信号转换器、放大器、比较器和驱动器，信号转换器的输入端作为控制装置6的输入端与湿度传感器1的输出端相连，驱动器的输出端作为控制装置6的输出端与继电器5的输入端相连。

本实施例中，放大器包括第一运算放大器A1和第二运算放大器A2，第一运算放大器A1的反相输入端串连有第一电阻R1，第一电阻R1相对连接第一运算放大器A1的反相输入端的另一端作为放大器的信号输入端，第一运算放大器A1的反相输入端与输出端之间连接有第三电阻R3，第一运算放大器A1的同相输入端串联有第二电阻R2，第二电阻R2相对连接第一运算放大器A1的同相输入端的另一端接地；第二运算放大器A2的反相输入端与第一运算放大器A1的输出端之间连接有第四电阻R4，第二运算放大器A2的反相输入端与输出端之间连接有第六电阻R6，第二运算放大器A2的同相输入端连接有第七电阻R7，第七电阻R7相对连接第二运算放大器A2的同相输入端的另一端接地；放大器还设置有第五电阻R5，第五电阻R5的一端与第二运算放大器A2的反相输入端相连，第五电阻R5的另一端接独立电源U1；第二运算放大器A2的输出端作为放大器的信号输出端。

本放大器的电路为反相串联结构的双运放高共模抑制比放大电路，因为来自传感器的信号通常都伴随着很大的共模电压，而干扰电压也多为共模电压，因此本实施例采用两个运算放大器以提高共模抑制比，另外，R1为1kΩ，R2为0.75kΩ，R3为3kΩ，R4为3kΩ，R5为1kΩ，R6为10kΩ，R7为0.7kΩ。

本实施例中的湿度传感器1为电容式相对湿度传感器，型号为HS1101；信号转器采用CAV424集成电路，比较器的型号为LM324。

本实施例是利用电容式相对湿度传感器感应土壤湿度，当土壤的湿度发生变化是，其电容值也相应发生变化，经过信号转换器把电容信号转换为电压信号，由于输出电压较小，不易测量，因而通过放大器进行放大，放大后的电压作为比较器的输入电压，与基准电压源的电压进行比较，而该基准电压源的电压即为土壤的标准湿度对应的电压值。当土壤的湿度小于规定湿度是，即转换的电压值小于基准电压，比较器的输出端为高电平，从而使驱动器得到高电平信号驱动继电器闭合，电磁阀打开，对植物进行浇灌；反之，当水浇灌到一定量时，土壤的湿度大于规定湿度，即转换的电压值会大于基准电压，此时，比较器的输出端为低电平，继电器打开，电磁阀关闭，停止浇灌。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。