本發(fā)明涉及基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的便攜式智能澆水系統(tǒng)。屬于環(huán)境感知和智能控制領(lǐng)域。
背景技術(shù):
智能家居作為一個(gè)新產(chǎn)業(yè),已經(jīng)逐漸進(jìn)入千家萬戶,人們對(duì)家居環(huán)境的安全性、舒適性、效率性提出了更高的要求。同時(shí)越來越多的家庭要求家居產(chǎn)品不僅具備簡單的智能,更要整個(gè)系統(tǒng)在功能拓展和服務(wù)方面能夠做到簡單、方便、輕松和安全。
盆栽以其可作為裝飾物和凈化空氣的特點(diǎn),受到許多人的喜愛,但同時(shí)也面臨了盆栽難于養(yǎng)活的問題。目前人們使用的澆水系統(tǒng)仍為非智能澆水系統(tǒng),澆水量和澆水時(shí)間不能滿足于植物生長的需求,其次是系統(tǒng)服務(wù)對(duì)象單一,不能滿足多盆栽同時(shí)監(jiān)控的需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有的澆水系統(tǒng)的澆水量和澆水時(shí)間不能滿足于植物生長的需求,并且不能實(shí)現(xiàn)多盆栽同時(shí)監(jiān)控的問題?,F(xiàn)提供基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的便攜式智能澆水系統(tǒng)及采用該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的澆水方法。
基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的便攜式智能澆水系統(tǒng),它包括殼體、單片機(jī)、土壤濕度傳感器、驅(qū)動(dòng)電路、水泵、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和分水系統(tǒng),
單片機(jī)、驅(qū)動(dòng)電路和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路均位于殼體內(nèi),
分水系統(tǒng)包括L型塑料接頭、固定塊、步進(jìn)電機(jī)、絲桿、固定座、舵機(jī)、螺母座、支撐底盤和多個(gè)轉(zhuǎn)接頭,
土壤濕度傳感器設(shè)置在盆栽中,土壤濕度傳感器的濕度信號(hào)輸出端連接單片機(jī)的濕度信號(hào)輸入端,
單片機(jī)的舵機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端連接舵機(jī)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入端,
單片機(jī)的水泵驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端連接驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入端,驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端連接水泵,
單片機(jī)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端連接步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入端,步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端連接步進(jìn)電機(jī),
支撐底盤為由半圓柱和長方體組成的一體件結(jié)構(gòu),支撐底盤的半圓柱上開設(shè)有一弧形槽,多個(gè)轉(zhuǎn)接頭活動(dòng)連接在弧形槽內(nèi),
舵機(jī)固定在支撐底盤上的長方體處,舵機(jī)的擺臂用于接收單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度控制信號(hào),旋轉(zhuǎn)到預(yù)定位置,從而在該位置處進(jìn)行澆水,
步進(jìn)電機(jī)放置在固定座上,舵機(jī)的擺臂通過固定座帶動(dòng)步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn),絲桿的一端穿過固定座的一端圓孔通過聯(lián)軸器與步進(jìn)電機(jī)連接,絲桿的另一端穿過螺母座上的螺紋孔與固定座另一端的圓孔連接,
螺母座上開有凹槽,凹槽內(nèi)用于放置L型塑料接頭,通過固定塊將L型塑料接頭固定在凹槽中,
步進(jìn)電機(jī),用于接收步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)從而帶動(dòng)絲桿進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng),使絲桿帶動(dòng)螺母座及其螺母座上的L型塑料接頭下降到預(yù)定位置,使L型塑料接頭的一端與轉(zhuǎn)接頭的入水口對(duì)接,水泵將水源處的水從L型塑料接頭的另一端導(dǎo)入,水沿著轉(zhuǎn)接頭的出水口連接的水管流至對(duì)應(yīng)盆栽處。
根據(jù)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的便攜式智能澆水系統(tǒng),它還包括環(huán)境溫濕度傳感器,
環(huán)境濕度傳感器的溫濕度信號(hào)輸出端連接單片機(jī)的溫濕度信號(hào)輸入端,
環(huán)境濕度傳感器用于采集環(huán)境中的光照強(qiáng)度,將該光照強(qiáng)度傳給單片機(jī),并與單片機(jī)內(nèi)部設(shè)置的光照強(qiáng)度閾值進(jìn)行比較,當(dāng)該光照強(qiáng)度高于單片機(jī)內(nèi)部設(shè)置的光照強(qiáng)度閾值時(shí),不執(zhí)行任何動(dòng)作;當(dāng)該光照強(qiáng)度不高于單片機(jī)內(nèi)部設(shè)置的光照強(qiáng)度閾值時(shí),控制補(bǔ)光模塊對(duì)盆栽內(nèi)植物進(jìn)行補(bǔ)光。
根據(jù)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的便攜式智能澆水系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的澆水方法,它包括以下步驟:
步驟一、當(dāng)檢測時(shí)間達(dá)到系統(tǒng)設(shè)定時(shí)間后,土壤濕度傳感器檢測盆栽內(nèi)的土壤濕度,如果該檢測的土壤濕度高于單片機(jī)內(nèi)設(shè)置的土壤濕度閾值,則跳過對(duì)該盆栽內(nèi)的土壤濕度監(jiān)控;如果該檢測的土壤濕度不高于單片機(jī)內(nèi)設(shè)置的土壤濕度閾值,則單片機(jī)依據(jù)設(shè)置的盆栽數(shù)量,計(jì)算出舵機(jī)旋轉(zhuǎn)角度,單片機(jī)控制舵機(jī)旋轉(zhuǎn)到預(yù)定角度,完成動(dòng)作后,單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)螺母座下降到預(yù)定高度,完成L型塑料接頭與轉(zhuǎn)接頭的對(duì)接;
步驟二、單片機(jī)采用PID算法和PWM控制技術(shù)控制水泵抽水,完成對(duì)該盆栽的澆水任務(wù)后,步進(jìn)電機(jī)受單片機(jī)控制而反向旋轉(zhuǎn),直至L型塑料接頭與轉(zhuǎn)接頭脫離;
步驟三、步驟一至步驟二,對(duì)下一盆栽進(jìn)行土壤濕度監(jiān)控,直至所有盆栽的土壤濕度監(jiān)控完成后,舵機(jī)復(fù)位,等待下一次執(zhí)行命令。
本發(fā)明的有益效果為:
舵機(jī)接收來自單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度控制信號(hào),旋轉(zhuǎn)到預(yù)定位置,步進(jìn)電機(jī)接收來自單片機(jī)的控制信號(hào),帶動(dòng)螺母座及其螺母座上的L型塑料接頭下降到預(yù)定位置,使L型塑料接頭的一端與轉(zhuǎn)接頭入水口連接,驅(qū)動(dòng)電路接收單片機(jī)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)而驅(qū)動(dòng)水泵抽水,水泵將來自水源處的水導(dǎo)入到L型塑料接頭的出水口處,而后被引到轉(zhuǎn)接頭的入水口處水將沿著轉(zhuǎn)接頭出水口處流至對(duì)應(yīng)盆栽處。單片機(jī)采集土壤濕度信息,完成一盆盆栽的監(jiān)控,循環(huán)可實(shí)現(xiàn)監(jiān)控多盆盆栽的任務(wù)。
單片機(jī)在控制水泵抽水量的過程中,采用PWM控制技術(shù)驅(qū)動(dòng)水泵,同時(shí)單片機(jī)檢測土壤濕度。土壤濕度為輸入量,控制方波信號(hào)占空比為輸出量,水泵為控制對(duì)象,使用PID算法,實(shí)現(xiàn)高精度控制澆水量。
使用一個(gè)環(huán)境溫濕度傳感器或者光照強(qiáng)度傳感器采集環(huán)境中的光照強(qiáng)度,將該光照強(qiáng)度傳給單片機(jī),并與單片機(jī)內(nèi)部設(shè)置的光照強(qiáng)度閾值進(jìn)行比較,當(dāng)該光照強(qiáng)度高于單片機(jī)內(nèi)部設(shè)置的光照強(qiáng)度閾值時(shí),補(bǔ)光模塊不工作,即不執(zhí)行任何動(dòng)作;當(dāng)該光照強(qiáng)度不高于單片機(jī)內(nèi)部設(shè)置的光照強(qiáng)度閾值時(shí),控制補(bǔ)光模塊對(duì)盆栽內(nèi)植物進(jìn)行補(bǔ)光。
該系統(tǒng)能夠周期性的監(jiān)控盆栽濕度、儲(chǔ)水裝置,自動(dòng)化程度高。
該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,自動(dòng)化程度高,功耗低,節(jié)約了資源和時(shí)間。
附圖說明
圖1為具體實(shí)施方式一所述的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的便攜式智能澆水系統(tǒng)的原理示意圖;
圖2為分水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為支撐底盤的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為轉(zhuǎn)接頭的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為舵機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6為固定座的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7為螺母座的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8為步進(jìn)電機(jī)和絲桿的連接結(jié)構(gòu)圖;
圖9為固定塊的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖10為L型塑料接頭的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖11為殼體前面板的界面圖。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施方式一:參照?qǐng)D1至圖10具體說明本實(shí)施方式,本實(shí)施方式所述的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的便攜式智能澆水系統(tǒng),它包括殼體、單片機(jī)1、土壤濕度傳感器2、驅(qū)動(dòng)電路5、水泵6、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和分水系統(tǒng),
單片機(jī)1、驅(qū)動(dòng)電路5和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路均位于殼體內(nèi),
分水系統(tǒng)包括L型塑料接頭7、固定塊8、步進(jìn)電機(jī)9、絲桿10、固定座11、舵機(jī)4、螺母座12、支撐底盤13和多個(gè)轉(zhuǎn)接頭14,
土壤濕度傳感器2設(shè)置在盆栽中,土壤濕度傳感器2的濕度信號(hào)輸出端連接單片機(jī)1的濕度信號(hào)輸入端,
單片機(jī)1的舵機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端連接舵機(jī)4的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入端,
單片機(jī)1的水泵驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端連接驅(qū)動(dòng)電路5的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入端,驅(qū)動(dòng)電路5的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端連接水泵6,
單片機(jī)1的電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端連接步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入端,步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端連接步進(jìn)電機(jī)9,
支撐底盤13為由半圓柱和長方體13-1組成的一體件結(jié)構(gòu),支撐底盤13的半圓柱上開設(shè)有一弧形槽13-2,多個(gè)轉(zhuǎn)接頭14活動(dòng)連接在弧形槽13-2內(nèi),
舵機(jī)4固定在支撐底盤13上的長方體13-1處,舵機(jī)4的擺臂4-1用于接收單片機(jī)1的旋轉(zhuǎn)角度控制信號(hào),旋轉(zhuǎn)到預(yù)定位置,從而在該位置處進(jìn)行澆水,
步進(jìn)電機(jī)9放置在固定座11上,舵機(jī)4的擺臂4-1通過固定座11帶動(dòng)步進(jìn)電機(jī)9旋轉(zhuǎn),絲桿10的一端穿過固定座11的一端圓孔11-3通過聯(lián)軸器與步進(jìn)電機(jī)9連接,絲桿10的另一端穿過螺母座12上的螺紋孔12-2與固定座11另一端的圓孔11-3連接,
螺母座12上開有凹槽12-1,凹槽12-1內(nèi)用于放置L型塑料接頭7,通過固定塊8將L型塑料接頭7固定在凹槽12-1中,
步進(jìn)電機(jī)9,用于接收步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)從而帶動(dòng)絲桿10進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng),使絲桿10帶動(dòng)螺母座12及其螺母座12上的L型塑料接頭7下降到預(yù)定位置,使L型塑料接頭7的一端7-1與轉(zhuǎn)接頭14的入水口14-4對(duì)接,水泵6將水源處的水從L型塑料接頭7的另一端7-2導(dǎo)入,水沿著轉(zhuǎn)接頭的出水口14-5連接的水管流至對(duì)應(yīng)盆栽處。
本實(shí)施方式中,殼體內(nèi)還有wifi模塊,該wifi模塊連接單片機(jī)串口,圖11中的殼體前面板上的WIFI初次配對(duì)開關(guān)與殼體內(nèi)的wifi模塊連接。wifi模塊,用于與當(dāng)前環(huán)境下的wifi信號(hào)進(jìn)行連接,連接后能夠在顯示器上實(shí)時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控。
殼體操作面板的操作為:
按下電源按鍵,啟動(dòng)服務(wù)器。初次使用需寫入wifi名稱和密碼,將PS2鍵盤插入PS2接口,在打開系統(tǒng)電源打開前將wifi設(shè)置開關(guān)打開,待液晶屏顯示填寫界面時(shí)即可通過鍵盤填入服務(wù)器所連入的網(wǎng)絡(luò)及網(wǎng)絡(luò)密碼,完成填寫后關(guān)閉wifi設(shè)置開關(guān),待系統(tǒng)保存網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)并接入網(wǎng)絡(luò)后,顯示屏顯示“設(shè)置完成歡迎使用”時(shí)可按下左或右界面切換鍵,進(jìn)入進(jìn)入土壤濕度監(jiān)控界面或環(huán)境信息界面。
選擇功能鍵切換調(diào)節(jié)對(duì)象,選擇“+”鍵或“-”鍵設(shè)置參數(shù)值。
在土壤濕度監(jiān)控界面時(shí),選擇功能鍵設(shè)置調(diào)整模式:
在模式1中對(duì)1號(hào)接口所連接的盆栽的土壤濕度閾值進(jìn)行設(shè)置。
在模式2中對(duì)2號(hào)接口所連接的盆栽的土壤濕度閾值進(jìn)行設(shè)置。
在模式3中對(duì)3號(hào)接口所連接的盆栽的土壤濕度閾值進(jìn)行設(shè)置。
在模式4中對(duì)檢測周期進(jìn)行設(shè)置調(diào)節(jié)范圍0~999min。
設(shè)置完成后,將模式切換至模式0自動(dòng)監(jiān)控模式,系統(tǒng)自動(dòng)保存參數(shù)。
在環(huán)境信息界面時(shí),選擇功能鍵設(shè)置調(diào)節(jié)模式:
在模式1中對(duì)光照強(qiáng)度閾值進(jìn)行設(shè)置。
在模式2、模式3和模式4中分別對(duì)當(dāng)前時(shí)間的秒、分和時(shí)進(jìn)行設(shè)置。
在模式5中選擇液晶屏背光燈是否點(diǎn)亮。
設(shè)置完成后,將模式切換至模式0自動(dòng)監(jiān)控模式,系統(tǒng)自動(dòng)保存參數(shù)。
查詢系統(tǒng)IP地址,打開移動(dòng)端瀏覽器,在地址欄輸入地址,格式為IP:端口
回車進(jìn)入,設(shè)置用戶名和登錄密碼后即可進(jìn)入網(wǎng)頁控制端,在網(wǎng)頁控制端可實(shí)時(shí)顯示盆栽信息土壤濕度、環(huán)境溫濕度,可以動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)圖像顯示,且可以發(fā)送控制指令控制檢測周期。
本實(shí)施方式中,固定塊8包括半圓柱體、兩個(gè)直邊和四個(gè)螺釘8-2組成,
半圓柱體的兩端分別連接一個(gè)直邊,且半圓柱體和兩個(gè)直邊為一體件結(jié)構(gòu)8-1,每個(gè)直邊上分別穿入兩個(gè)螺釘8-2,
螺母座12上凹槽12-1的兩側(cè)分別開有兩個(gè)螺紋孔12-3,固定塊8上的四個(gè)螺釘8-2用于分別穿入螺母座12上的四個(gè)螺紋孔12-3中,從而將固定塊8和螺母座12之間的L型塑料接頭7固定住。
本實(shí)施方式中,wifi模塊、L298N驅(qū)動(dòng)電路、時(shí)鐘模塊、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、OLED顯示屏、鍵盤、PS2接口、穩(wěn)壓電路、環(huán)境濕度傳感器和STC12C5A60S2單片機(jī)均設(shè)置在殼體內(nèi)的主控電路板上。
具體實(shí)施方式二:本實(shí)施方式是對(duì)具體實(shí)施方式一所述的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的便攜式智能澆水系統(tǒng)作進(jìn)一步說明,本實(shí)施方式中,轉(zhuǎn)接頭14包括兩個(gè)圓盤14-1、兩個(gè)等徑螺絲14-2、通管14-3和L型導(dǎo)管14-5,
兩個(gè)圓盤14-1上均開有一個(gè)通孔14-4,兩個(gè)圓盤14-1上的通孔14-4通過通管14-3連接,通管14-3活動(dòng)連接在在弧形槽13-2內(nèi),底部的圓盤14-1固定連接L型導(dǎo)管14-5的一端,L型導(dǎo)管14-5的另一端為轉(zhuǎn)接頭14的出水口,
兩個(gè)等徑螺絲14-2穿在兩個(gè)圓盤14-1之間,兩個(gè)等徑螺絲14-2,用于將轉(zhuǎn)接頭14固定在弧形槽13-2內(nèi)。
本實(shí)施方式中,L型導(dǎo)管14-5內(nèi)側(cè)為螺紋狀,方便外接接口并與水管連接。
具體實(shí)施方式三:本實(shí)施方式是對(duì)具體實(shí)施方式一所述的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的便攜式智能澆水系統(tǒng)作進(jìn)一步說明,本實(shí)施方式中,固定座11為由U型板11-1和卡槽11-2連接成的一體件結(jié)構(gòu),步進(jìn)電機(jī)9放置在U型板11-1上,舵機(jī)4的擺臂4-1插入到卡槽11-2內(nèi),U型板11-1的兩個(gè)側(cè)壁上設(shè)置有相對(duì)稱的圓孔11-3,
絲桿10的一端穿過U型板11-1上的一個(gè)圓孔11-3通過聯(lián)軸器與步進(jìn)電機(jī)9連接,絲桿10的另一端穿過螺母座12上的螺絲孔與U型板11-1上的另一個(gè)圓孔11-3連接。
本實(shí)施方式中,圓孔11-3處安裝有滑輪,安裝滑輪的目的是用于減小絲杠10與固定座11之間的轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦阻力,絲杠10穿插在滑輪上。
本實(shí)施方式中,舵機(jī)臂穿插在固定座卡槽11-2中,且受兩顆螺絲束縛并固定。
具體實(shí)施方式四:本實(shí)施方式是對(duì)具體實(shí)施方式一所述的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的便攜式智能澆水系統(tǒng)作進(jìn)一步說明,本實(shí)施方式中,單片機(jī)1內(nèi)部采用PID算法和PWM控制技術(shù)控制水泵6抽水。
具體實(shí)施方式五:本實(shí)施方式是對(duì)具體實(shí)施方式一所述的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的便攜式智能澆水系統(tǒng)作進(jìn)一步說明,本實(shí)施方式中,驅(qū)動(dòng)電路5采用型號(hào)為L298N的驅(qū)動(dòng)芯片實(shí)現(xiàn),單片機(jī)1采用型號(hào)為STC12C5A60S2的芯片實(shí)現(xiàn)。
具體實(shí)施方式六:本實(shí)施方式是對(duì)具體實(shí)施方式一所述的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的便攜式智能澆水系統(tǒng)作進(jìn)一步說明,本實(shí)施方式中,步進(jìn)電機(jī)9受步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)能夠?qū)崿F(xiàn)正向旋轉(zhuǎn)和反向旋轉(zhuǎn),正向旋轉(zhuǎn)時(shí),使L型塑料接頭下降,L型塑料接頭7的一端7-1與轉(zhuǎn)接頭14的入水口14-4對(duì)接,反向旋轉(zhuǎn)時(shí),使L型塑料接頭上升,脫離轉(zhuǎn)接頭8的入水口8-1。
具體實(shí)施方式七:本實(shí)施方式是對(duì)具體實(shí)施方式一所述的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的便攜式智能澆水系統(tǒng)作進(jìn)一步說明,本實(shí)施方式中,根據(jù)監(jiān)控的盆栽數(shù),每相鄰的兩個(gè)轉(zhuǎn)接頭14之間的間隔角度為180/盆栽數(shù)-1,其中,位于弧形槽13-2兩端的轉(zhuǎn)接頭14位置固定。
具體實(shí)施方式八:本實(shí)施方式是對(duì)具體實(shí)施方式一所述的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的便攜式智能澆水系統(tǒng)作進(jìn)一步說明,本實(shí)施方式中,它還包括環(huán)境溫濕度傳感器3,
環(huán)境濕度傳感器3的溫濕度信號(hào)輸出端連接單片機(jī)1的溫濕度信號(hào)輸入端,
環(huán)境濕度傳感器3用于采集環(huán)境中的光照強(qiáng)度,將該光照強(qiáng)度傳給單片機(jī)1,并與單片機(jī)1內(nèi)部設(shè)置的光照強(qiáng)度閾值進(jìn)行比較,當(dāng)該光照強(qiáng)度高于單片機(jī)1內(nèi)部設(shè)置的光照強(qiáng)度閾值時(shí),不執(zhí)行任何動(dòng)作;當(dāng)該光照強(qiáng)度不高于單片機(jī)1內(nèi)部設(shè)置的光照強(qiáng)度閾值時(shí),控制補(bǔ)光模塊對(duì)盆栽內(nèi)植物進(jìn)行補(bǔ)光。
具體實(shí)施方式九:參照?qǐng)D11具體說明本實(shí)施方式,本實(shí)施方式是對(duì)具體實(shí)施方式一所述的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的便攜式智能澆水系統(tǒng)作進(jìn)一步說明,本實(shí)施方式中,殼體內(nèi)還包括時(shí)鐘模塊、電源模塊、顯示屏接口和PS2接口,
單片機(jī)1的時(shí)鐘信號(hào)輸出端連接時(shí)鐘模塊的時(shí)鐘信號(hào)輸入端,時(shí)鐘模塊,用于提供當(dāng)前時(shí)間,
顯示屏接口的顯示信號(hào)輸入端連接單片機(jī)1的顯示信號(hào)輸出端,顯示屏接口,用于連接外部顯示屏,單片機(jī)1的鍵盤接口信號(hào)輸出端連接PS2接口的鍵盤接口信號(hào)輸入端,PS2接口用于連接外部PS2鍵盤,電源模塊用于給單片機(jī)1供電,
殼體的前面板上設(shè)置有電源按鍵和功能鍵,該電源按鍵與電源模塊的電源信號(hào)輸入端連接,功能鍵,用于在單片機(jī)1設(shè)置土壤濕度閾值和設(shè)置光照強(qiáng)度閾值,土壤濕度傳感器2采集的土壤濕度值與土壤濕度閾值比較,從而使分水系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)澆水,環(huán)境溫濕度傳感器3采集的環(huán)境光照強(qiáng)度與設(shè)置光照強(qiáng)度閾值比較,對(duì)植物進(jìn)行智能補(bǔ)光。
本實(shí)施方式中,圖11中的操控面板上,設(shè)置了5鍵鍵盤,即“+”鍵、“-”鍵、“﹤”鍵、“﹥”鍵和功能鍵,
“+”鍵和-”鍵用于數(shù)值調(diào)整;“﹤”鍵和“﹥”鍵,用于數(shù)值調(diào)整;功能鍵,用于選擇調(diào)整對(duì)象。
具體實(shí)施方式十:本實(shí)施方式是根據(jù)具體實(shí)施方式一至七中任一項(xiàng)所述的根據(jù)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的便攜式智能澆水系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的澆水方法,本實(shí)施方式中,它包括以下步驟:
步驟一、當(dāng)檢測時(shí)間達(dá)到系統(tǒng)設(shè)定時(shí)間后,土壤濕度傳感器2檢測盆栽內(nèi)的土壤濕度,如果該檢測的土壤濕度高于單片機(jī)1內(nèi)設(shè)置的土壤濕度閾值,則跳過對(duì)該盆栽內(nèi)的土壤濕度監(jiān)控;如果該檢測的土壤濕度不高于單片機(jī)1內(nèi)設(shè)置的土壤濕度閾值,則單片機(jī)1依據(jù)設(shè)置的盆栽數(shù)量,計(jì)算出舵機(jī)旋轉(zhuǎn)角度,單片機(jī)1控制舵機(jī)4旋轉(zhuǎn)到預(yù)定角度,完成動(dòng)作后,單片機(jī)1控制步進(jìn)電機(jī)9帶動(dòng)螺母座12下降到預(yù)定高度,完成L型塑料接頭7與轉(zhuǎn)接頭14的對(duì)接;
步驟二、單片機(jī)1采用PID算法和PWM控制技術(shù)控制水泵抽水,完成對(duì)該盆栽的澆水任務(wù)后,步進(jìn)電機(jī)9受單片機(jī)1控制而反向旋轉(zhuǎn),直至L型塑料接頭7與轉(zhuǎn)接頭14脫離;
步驟三、步驟一至步驟二,對(duì)下一盆栽進(jìn)行土壤濕度監(jiān)控,直至所有盆栽的土壤濕度監(jiān)控完成后,舵機(jī)4復(fù)位,等待下一次執(zhí)行命令。
本實(shí)施方式中,對(duì)每個(gè)花盆內(nèi)的土壤濕度傳感器2進(jìn)行依次監(jiān)控,同時(shí)單片機(jī)能夠控制水泵澆水,從而實(shí)現(xiàn)循環(huán)監(jiān)控多盆盆栽的任務(wù)。
環(huán)境溫濕度傳感器3又能夠采集光照強(qiáng)度與單片機(jī)內(nèi)部設(shè)定的閾值進(jìn)行比較,在光強(qiáng)不高于設(shè)定閾值的情況下,又能對(duì)植物進(jìn)行智能補(bǔ)光,智能化程度高。