楊福升 陶亮 陳苗苗 張楠楠 李旭華 張杰

【摘 要】盆栽智能澆水裝置可利用濕度傳感器對(duì)土壤中的水含量進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，并將檢測(cè)數(shù)據(jù)傳遞給單片機(jī)，經(jīng)過運(yùn)算處理后對(duì)執(zhí)行端進(jìn)行自動(dòng)澆水控制操作。本文設(shè)計(jì)了一種家庭用盆栽智能澆水裝置，由控制器、埋入土壤中的濕度傳感器、排水管、電磁閥、連接控制器和電磁閥的繼電器等組成，能根據(jù)盆栽中土壤水分進(jìn)行自動(dòng)澆水調(diào)節(jié)。設(shè)計(jì)的智能澆水裝置可有效替代人工澆水，避免由于出差等原因造成植物干枯，為盆栽植物愛好者減少后顧之憂。

【關(guān)鍵詞】盆栽;智能澆水;系統(tǒng)設(shè)計(jì);自動(dòng)控制

中圖分類號(hào) P184.6+3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2019）11-0035-001

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.11.015

0 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和生活水平的提高，家庭盆栽植物越來越多地受到人們的關(guān)注和喜愛。但由于工作繁忙、出差、外出旅游等各種原因，常出現(xiàn)因無法及時(shí)給盆栽植物補(bǔ)充水分而導(dǎo)致植物缺水死亡的情況。因此設(shè)計(jì)一種可在無人看管時(shí)自動(dòng)對(duì)盆栽植物澆水的裝置顯得十分必要。

1 盆栽智能澆水裝置介紹

盆栽智能澆水裝置與目前應(yīng)用較廣的農(nóng)田智能澆灌裝置和實(shí)驗(yàn)室采用的人工氣候室不同。農(nóng)田智能澆灌裝置用于大面積農(nóng)作物的灌溉，側(cè)重于節(jié)水灌溉。人工氣候室則側(cè)重于養(yǎng)護(hù)灌溉精確度等研究。盆栽智能澆水裝置主要針對(duì)家庭盆栽植物進(jìn)行自動(dòng)澆水控制，側(cè)重于給盆栽愛好者帶來方便，改善盆栽種植環(huán)境，避免其在外出時(shí)因無法及時(shí)給植物澆水導(dǎo)致植物干枯的困境，而在澆水精度上則要求不高。

2 盆栽智能澆水裝置結(jié)構(gòu)

設(shè)計(jì)的盆栽智能澆水裝置由控制器、多個(gè)埋入土壤中的濕度傳感器、總排水管、連接總排水管的多根分支排水管、安裝在每根分支排水管上的電磁閥、連接控制器和電磁閥的繼電器組成，該裝置能根據(jù)各個(gè)土壤濕度值獨(dú)立控制各個(gè)相應(yīng)的電磁閥的打開和關(guān)閉來間接控制相應(yīng)的分支排水管向多個(gè)花盆中澆水。設(shè)計(jì)的盆栽智能澆水裝置系統(tǒng)構(gòu)架如圖1所示。圖中，1為總排水管，2為球閥，3為連接電磁閥，4為繼電器，5為分水器，6為導(dǎo)管，7與12為濕度傳感器，8為控制器（單片機(jī)），9為土壤濕度顯示器，10為自來水管，11為分支排水管。

總排水管通過球閥與自來水管連接，采用分水器連接兩根導(dǎo)管和分支排水管，兩根導(dǎo)管的另一端對(duì)稱埋入土壤中的方式進(jìn)行澆水，采用單片機(jī)作為控制器，配置了可實(shí)時(shí)顯示土壤濕度的液晶顯示器，采用的電源包括連接單片機(jī)的充電寶和連接電磁閥的蓄電池。當(dāng)花盆土壤濕度低于某參數(shù)值時(shí)能夠進(jìn)行自動(dòng)澆水工作，達(dá)到在無人干預(yù)的情況下保持花盆中土壤水分的效果。

3 結(jié)語

通過組裝與澆水測(cè)試，設(shè)計(jì)的盆栽智能澆水裝置可在花盆土壤濕度低于某參數(shù)值時(shí)有效開展自動(dòng)澆水工作，達(dá)到在無人干預(yù)的情況下保持花盆中土壤水分的效果，且結(jié)構(gòu)簡單，建造成本低，能源消耗較小，能夠滿足家庭盆栽植物愛好者的澆水需要，具有較好的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

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