电子产品世界 » 论坛首页 » 设计专区 » 毕业设计专区 » 智能定向浇花器


共4条 1/1 1 跳转至

智能定向浇花器

专家
2014-03-05 17:20:03    评分

作者:凯里学院 王进凯 曾青青 宋川

指导教师:潘金福

 

  作品简介 

  开发背景:

  随着经济发展,日常生活中植物越来越少。盆栽花卉种植开始兴起,有的是大批量种植,有的是家庭种植。在家里种植时,由于工作的繁忙,出差或旅行,家中的植物无人照看,很容易枯死。便开始采取方法,使花盆中土壤保持湿度。智能浇花器是采用一定的电子设备,来检测和控制土壤的湿度。

  目前,市场上的智能浇花器,一套检测土壤湿度和自动浇水的装置费用和高,操作复杂,不便于家庭中使用。

  结构说明:

  该作品一共有七部分组成:电源,土壤湿度检测器,AD转换器,LCD土壤湿度显示器,缺水报警装置,水泵浇花装置和步进电机定位装置。

  功能和使用说明:

  1.可以检测,显示土壤的干湿度情况。

  2.实现在土壤干燥的情况下自动浇水。

  3.实现水量足够时警报提示。

  4.实现花盆定向浇水。

  作品特色:

  1.土壤的干湿度检测和显示。

  2.步进电机带动浇水头,进行花盆的定向浇水。

  3.水量足够时,警报提示。


  平台选型说明

  该作品选用单片机开发板(以STC15F2K61S2芯片为控制核心)。


  设计说

  1.作品实物图

  在视频操作中,用两个水瓶代替花盆,便于看出浇多少水。在土壤中,交一定量的水,干度变会很小,不便于模拟过湿时的情形。视频中浇一点水,就可以看到处于过湿状态。两个步进电机出的绕线制作简陋,有时会出现滑线的情况。

  2.原理图:

  3.设计原理:

  土壤中含有大量的各种无机盐。土壤的含水量不同即湿度不同,导电性能也不同。湿度大,导电能力强,即电阻小;土壤干,导电能力差,即电阻大。由资料查得,土壤电阻为5KΩ至10KΩ时,最适宜植物的生长。高于10KΩ过干,均不利于植物生长。本检测器采用的是一块四电压比较集成电路LM339。通过土壤中探头间对土壤电阻的采集,转换成A0模拟量输出。用PCF8591对模拟量A0进行AD转换,转换成0~255的AD数字,用STC15F2K61S2芯片对输出的AD数字进行3位BCD码转换,最大为12.7。方法如下:

  uint data dis[4]={0x00,0x00,0x00,0x00}; //定义3个显示数据单元和1个数据存储单元

  dis[2]=ad_data/200;

  dis[3]=ad_data%200;

  dis[3]=dis[3]*10;

  dis[1]=dis[3]/200;

  dis[3]=dis[3]%200;

  dis[3]=dis[3]*10;

  dis[0]=dis[3]/200;

  显示为十位:dis[2],个位:dis[1],小数点后一位:dis[0]。

  经试验,这样计算后,显示数值变化比较稳定,不会出现变换太快,而导致LCD上鬼影的出现。

  经测得,当数值为5时,土壤的水分过量;当数值为11.5时,土壤的干燥度过干。

  4.设计方案:

  在制作过程中,我们发现,在同一个芯片上时,步进电机和水泵会对土壤的信息采集和LCD的显示造成很大的影响,甚至会时土壤检测器停止工作。因此,我们采用了双芯片的方案。即一个芯片控制处理土壤采集到的信息和LCD的输出,另一个则负责对水泵,步进电机,蜂鸣器和警示灯进行控制。

  当芯片1处理好数据,判断完是否需要浇花时。将信号传送给芯片2,由芯片2启动浇花系统。

  土壤浇花程序设计为,浇花头开始时处于花盆1上方。

  当检测到花盆1需要浇水时,则直接启动水泵浇水,蜂鸣器响起,LED灯提示,步进电机不动。

  当检测到花盆2 需要浇水时,蜂鸣器响起,LED灯提示,左右两侧步进电机转动,使得浇水头移动到花盆2上方,当浇水头上接触到左侧开关时,电机停止转动,水泵启动,开水浇水。浇水完后,蜂鸣器停止,LED灯熄灭,电机反转,使得浇水头移至初始位置,即花盆1上方。

  当检测到花盆1,2都缺水时,按以上步骤,先交花盆1,后浇花盆2.

  当水量足够时,警示系统工作。

  5.电路原理图:

  图1 土壤干燥度信息的采集及AD转换

  图2 对模拟量的处理,LCD输出,信号的输出

  图3 步进电机,水泵,蜂鸣器,LED控制及信号的处理

  6.作品特色

  1.创新

  本作品在实现自动浇水的同时,也可以定点对花盆进行浇水,且当水量过多时,浇水系统会自动停止浇水。当进行人为的浇水时,也可检测到水量是否足够。足够时则会响起提示,避免浇水过量。

  2.两芯片单独控制

  由于采用两个芯片,使得检测土壤干湿度系统和浇水系统分开。在避免他们之间的相互影响同时,也增加了系统的稳定性。当一个损坏时,另一个可以正常工作。

  3.实用性高

  本作品,对浇花做了大量的统计。发现大部分人对,何时给花浇水,浇多少水都不是很清楚。本作品,通过检测土壤的干湿度,并且通过具体的数字反应出来,使人们时刻知道突然地干湿情况,从而进行浇水。当浇水过量时,系统会提示,让以前凭感觉浇水多少,变得具体。是人们享受养花的乐趣。




关键词: 智能浇花器     转换器     LCD    

高工
2014-03-05 17:58:24    评分
2楼
关键哪对两个土壤传感器的AD算法

高工
2014-03-05 19:48:33    评分
3楼
传感器比较关键

菜鸟
2014-12-07 16:08:24    评分
4楼
视频在哪里

共4条 1/1 1 跳转至

回复

匿名不能发帖!请先 [ 登陆 注册 ]