一种基于单片机的智能浇灌装置的制作方法

本实用新型属于浇灌装置技术领域，尤其涉及一种基于单片机的智能浇灌装置。

背景技术：

目前，随着时代的发展，人们生活节奏的不断加快，可以舒缓情绪、放松心情的盆栽在办公室和家庭中越来越常见。但是，忙碌工作和生活的人们往往没有过多的时间来照管盆栽，浇水过多或过少，导致了大量盆栽淹死或枯死。

综上所述，盆栽浇水过多或过少，容易导致大量盆栽淹死或枯死。

技术实现要素：

本实用新型为解决盆栽浇水过多或过少，容易导致大量盆栽淹死或枯死的技术问题而提供一种结构简单、安装使用方便、提高工作效率的基于单片机的智能浇灌装置。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

本实用新型提供的基于单片机的智能浇灌装置，所述基于单片机的智能浇灌装置设置有：

单片机AT89C51；

与所述单片机连接的时钟采用12M的晶振及两个5～30pF电容电路构成、按键、温度传感器为DS18B20、采用FC-28探头LM393做比较器土壤湿度传感器、WIFI模块为ESP8266-12F WIFI、供水模块由三极管放大电流驱动水泵工作；

与所述WIFI模块连接的安信可互联网云平台；

与所述互联网云平台连接的至少一个用户APP(SmartHomeE4A版)。

进一步，所述供水模块的驱动电路连接为：电阻R1连接三极管t2的P型半导体，三极管t2的其中一个N型半导体连接GND端；另一个N型半导体连接水泵接口的CON2端，水泵接口的CON1端连接电源VCC。

进一步，所述单片机设置有4kb的Flash存储器，32根I/O线外部存贮器，寻址范围ROM、RAM64K，两个16位的定时器/计数器、五个中断源，两个中断优先级和全双工串行口。

进一步，所述湿度传感器经max1241AD转换芯片传输到单片机。

进一步，所述供水模块连接有直流微型水泵。

进一步，所述单片机采用AT89C51单片机，时钟采用12M的晶振及两个5～30pF电容电路构成，温度传感器为DS18B20传感器并采用FC-28探头LM393做比较器土壤湿度传感器，WIFI模块为ESP8266-12F WIFI，供水模块内安装有三极管放大电流驱动电路。

本实用新型具有的优点和积极效果是：由于本实用新型以AT89C51单片机作为控制芯片，基于温湿度传感器测量技术和WIFI通信技术，实现了本地和远程的智能浇灌。本实用新型具有体积小、结构简单、易于操作、维护方便、价格低，易于监测和控制的特点；通过土壤湿度传感器采集土壤湿度数据，由WIFI模块接入开放的物联网云平台，实现了本地和远程的智能浇灌。相比传统的长时间保持同一湿度的渗透式，虹吸式浇灌方式；本实用新型能实时检测植物的湿度，在植物需要浇水的时候进行智能浇灌，同时，还可以远程控制浇水和查看状态，省心简便的互联网加家庭智能浇灌。本实用新型以单片机为核心，通过土壤湿度传感器采集土壤湿度数据，与设置最低湿度比较，由单片机控制水泵以实现湿度调节；在实现本地自动控制的基础上，进一步利用数模转换芯片和1602实现相对湿度显示，并利用esp8266WIFI模块，接入开放的物联网云平台，可通过手机登陆云服务平台实时查看和控制，从而实现了远程智能控制。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的基于单片机的智能浇灌装置结构示意图。

图2是本实用新型实施例提供的硬件电路示意图。

图3是本实用新型供水模块驱动电路示意图。

图4是本实用新型实施例提供的基于单片机的智能浇灌装置的工作流程图。

图中：1、时钟；2、按键；3、单片机；4、温度传感器；5、湿度传感器；6、用户APP；7、互联网云平台；8、WIFI模块；9、供水模块。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。

下面结合附图对本实用新型的结构作详细的描述。

如图1所示，本实用新型实施例提供的基于单片机的智能浇灌装置包括：时钟1、按键2、单片机3、温度传感器4、湿度传感器5、用户APP6、互联网云平台7、WIFI模块8、供水模块9。

时钟1、按键2、温度传感器4、湿度传感器5、WIFI模块8、供水模块9与单片机3连接；用户APP6连接互联网云平台7，互联网云平台7连接WIFI模块8。

如图2所示，为本实用新型实施例提供的硬件电路示意图。

如图3所示，供水模块10的驱动电路示意图，电阻R6连接NPN型三极管t2基极，三极管t2的集电极连接GND端；发射极连接水泵接口的CON2端，水泵接口的CON1端连接电源VCC。

下面结合附图对本实用新型的应用原理作进一步的描述。

1、硬件设计

1.1微控处理器，综合经济性和控制精度需求，本实用新型使用了ATMEL 89C51单片机。该单片机拥有4kb的Flash存储器，32根I/O线外部存贮器，寻址范围ROM、RAM64K，两个16位的定时器/计数器、五个中断源，两个中断优先级和全双工串行口，完全满足本实用新型的控制需求。同时，89C51单片机在电子设计开发中有着广泛的应用，稳定性较好，价格适中，兼容性好，为以后的升级换代也预留出了足够的空间。

1.2温度传感器4、湿度传感器5

土壤湿度传感器使用了土壤湿度传感器YL-69对土壤湿度进行采样，表面采用镀镍处理，导电性强，该模块可输出数字量和模拟量两种信号，本实用新型将采样输出的数字信号经max1241 AD转换芯片传输到单片机以便显示具体湿度。温度传感器则采用了DS18B20。DS18B20是常用的温度传感器，具有体积小，价钱便宜，抗干扰能力强，精度高的特点。其测温范围为-55℃～+125℃，固有测温误差1℃,支持多点组网功能，最多可支持8个元件组网使用，从而可以实现多点测温。同时，DS18B20直接输出数字信号，这便于使用和硬件排布。

1.3 WIFI模块8

通信模块为安信可ESP8266-12F WIFI模块，具有价格便宜、功能强大、操作简便等优点，可以直接通过AT指令控制，有着较为强大的性价比。同时，该模块还可以使用机智云等免费开放的云平台，具有较好的稳定性，可以同时稳定存放多个设备的信息。这样，就可以使用现有的手机端和云平台实现通信，大大减小了开发成本。

1.4供水模块9

供水模块9采用以51单片机控制直流微型水泵抽水来改善湿度，但是单片机直接驱动电流不足，故采用三极管放大加以驱动。该模块驱动电路如图2所示。

2、本实用新型的工作原理：

系统初始化后，首先判断是否有远程控制信号，若有，则进入远程控制子程序，根据指令实现温湿度的查询获取以及上传至云平台并在用户端显示或通过指令远程控制浇水。若未收到远程信号，则进入本地控制子程序，首先湿度传感器进行湿度检测，通过max1241模数转换芯片转化为数字量并显示在lcd1602液晶屏上，并与湿度设定最小值进行比较，若低于最小值则由单片机控制驱动微型水泵浇水以调节湿度，当湿度到达设定值最大值时停止浇灌^【5】。由于湿度的变化是一个较为缓慢的过程，为了实现符合预期的控制效果，湿度监测和浇灌设定了不同的时间，湿度正常范围内每半个小时检测一次，当湿度低于设定最低值水泵浇水5秒，湿度每3分钟检测一次，直到水泵停止工作，如此循环。系统流程图如图3所示。

下面结合测试对本实用新型的应用效果作详细的描述。

经调试检测，本实用新型在本地功能中的温湿度检测、显示以及自动浇灌均符合预期效果；在远程功能上，正常实现远程控制浇水。本实用新型以AT89C51单片机作为控制芯片并连接了机智云平台实现了本地及远程的智能浇灌系统。该系统拥有自动识别土壤温湿度并且上传数据到互联网供用户查看和远程操控的功能；同时一个手机终端可以控制多个温湿度感应器和浇灌喷头，可进行多盆栽浇灌管理，满足了目前家庭使用的需求，实用方便省心。若将该系统硬件进行改进升级即可进一步应用到大型农业中实现智能灌溉，具有较好的实用性。

以上所述仅是对本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。