可遠程控制的智能澆灌裝置設計和工作原理

王安娜　王順利　梁卓等

摘 要：該裝置可以通過土壤濕度傳感器對土壤的濕度進行實時監測，該裝置安裝有攝像頭，可以通過手機客戶端進行圖像傳輸，實時觀看植物的生長狀況，進行遠程操作澆灌裝置的開關，也可以設定自動狀態，裝置自動調節土壤的濕度。

關鍵詞：遠程控制；智能澆灌；濕度傳感器；圖像傳輸；控制面板

中圖分類號：S277.9 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）17-0001-01

智能澆灌裝置能以數字顯示直觀的告知用戶土壤的濕度并且及時對土壤的濕度進行調節，保證花卉蔬菜的正常生長，這樣當我們出差，出游，探親和放假的時候，能保證我們心愛的花卉的土壤保持正常的濕度，保證花卉正常的生長。同時我們也可以通過智能澆灌裝置上的攝像頭定時向人們手機上傳送圖片，人們可以觀察到自己栽種的花卉或盆栽蔬菜的長勢，同時手機可以遠程控制本裝置的澆水開關，增加了養花和盆栽蔬菜的樂趣，給人們的生活帶來方便。

1 系統總體設計

可遠程控制的智能澆灌裝置包括澆灌裝置、攝像裝置、手持式無線終端以及無線網絡，攝像裝置連接澆灌裝置的單片機，手持式無線終端通過無線網絡與澆灌裝置的通信模塊進行通信，通信模塊與單片機連接。該裝置能以數字顯示直觀的告知用戶土壤的濕度并且及時對土壤的濕度進行調節，可實現遠程控制。系統總體框，如圖1所示；部分剖開視圖，如圖2所示。

2 工作原理

智能澆灌裝置的的盛水裝置是一個水箱，水箱的一側連接自來水水管，另一側連接電磁閥，其中水箱內部有一個浮漂，浮漂通過壓桿與塞子連接，進水筒1上方有蓋子密封，進水筒1側面引出一根進水筒2，進水筒2的下端是開口的，正常情況下塞子處于塞緊狀態，當水箱內的水少的時候，浮漂下降，通過壓桿把塞子拉開，從而使外接自來水管中的水通過進水筒1進入進水筒1內，從進水筒1再通過側面的進水筒2進入水箱內，當水箱內的水達到一定的量的時候，浮漂上升，從而把塞子與進水筒1之間塞緊，從而停止向箱體內進水，這樣就時刻保證水箱內的水充足。供水系統如圖3所示。

智能澆灌裝置的主輸水管是一段一段的，而且可以彎曲，根據花卉和盆栽植物位置的不同，選用的主輸水管的節數不同，從而實現距離的控制，主管道的上側有接口，從接口處引出二級輸水管，根據花盆的大小不同，花卉和盆栽植物的種類不同，引入花卉和盆栽植物的二級輸水管的根數不同，從而實現不同大小盆子同時澆灌的效果。

根據連通器原理，主輸水管的一端是封閉的，當主輸水管中的水充滿的時候，主輸水管的水同時從多個二級輸水管輸向盆，這樣就保證了所有的盆澆水均勻。

居家智能澆花機通過花盆中的濕度傳感器測量土壤的濕度，濕度傳感器把信號傳給控制系統，控制系統對傳過來的信號進行處理分析，當土壤的濕度小于一定的值的時候，控制系統控制電磁閥打開，從而水箱里面的水通過主輸水管道和二級輸水管給花盆里面的花澆水。同時濕度傳感器繼續對花盆中土壤的濕度進行測量，同時把信號傳給控制系統，控制系統對傳過來的信號再次進行處理分析，當土壤的濕度大于一定值的時候，控制系統控制電磁閥關閉，從而停止對花卉和盆栽蔬菜的澆灌。同時，智能澆灌裝置上安裝有攝像頭，用戶可以通過手機客戶端實時觀看花卉和盆栽植物的長勢，同時，人們也可以通過手機APP控制智能澆灌裝置的開關實現遠程控制，增加了人們養花和盆栽植物的樂趣。遠程控制系統如圖4所示。

3 結 語

智能澆灌裝置很好的解決了人們由于度假、出差、出游和探親沒時間澆灌自己栽種的小植物導致枯萎死亡的問題。智能澆灌裝置能以數字顯示直觀的告知用戶土壤的濕度并且及時對土壤的濕度進行調節，保證花卉蔬菜的正常生長。同時我們也可以通過智能澆灌裝置上的攝像頭實時觀察到自己栽種的花卉或盆栽蔬菜的長勢，遠程控制該裝置，增加了養花和盆栽蔬菜的樂趣，給人們的生活帶來方便。

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