智能灑水車

徐世軍+黑小東+周卓

摘 要：目前現有的灑水車在灑水時，全靠人為操作與判斷，這就使得大量的水資源被浪費，而且浪費人力物力。而我們設計的智能灑水車，只需要部分傳感器檢測，并且通過單片機控制使其變得智能化。經濟上的投資雖然比普通灑水車高點，但大大減少了人力物力，并且起到節約水資源的作用。

關鍵詞：智能；單片機；傳感器；灑水車；

由西北民族大學電氣工程學院"雙E"項目資助（項目編號：20161827）

0引言

目前現有的灑水車在灑水時，需手動操作打開開關，不能隨著溫度和濕度高低變化自動調節噴水的大小；往水箱里抽水時，需要人為的等待水從頂端冒出時才斷開開關，這樣一來就會浪費許多水，而且很麻煩。并且可以自由切換模式，即自動模式或人工模式，即費人力，又耗資源。而我們所設計的智能灑水車，就解決了這些問題。經濟上的投資雖然比普通灑水車高點，但大大減少了人力物力，并且起到節約水資源的作用。

基于智能化，什么時候灑水、灑水的多少完全由程序控制。首先用溫濕度傳感器檢測空氣中的溫度和濕度，將其顯示在液晶上，然后判斷是否需要灑水，并且通過PWM調節灑水的大小。在往水箱里抽水，即將抽水完成時發出警報提示。再用粉塵傳感器檢測路邊灰塵的大小，顯示在液晶上，亮燈提示是否需要開啟吸塵裝置。這樣的設計，既節省了水資源，又方便人們，并且提高了人們對智能化的追求與研究。

1智能灑水車的系統結構

1.1組成結構

該系統由控制器、時鐘芯片模塊、PM2.5傳感器模塊、溫濕度傳感器模塊、穩壓模塊，液晶顯示模塊、按鍵模塊。控制器由STM32單片機芯片為主控，溫濕度傳感器實時監測溫度和濕度，時鐘芯片用于定時，液晶用于顯示工作狀態。

系統控制結構框圖如圖（1）所示。

1.2 功能結構

基于智能化，什么時候灑水、灑水的多少完全由程序控制，使用各種傳感器檢測并將其數值顯示在液晶上。這樣的設計，既節省了水資源，又方便人們，并且提高了人們對智能化的追求與研究。具體功能如下：

（1） 用溫濕度傳感器檢測空氣中的溫度和濕度，將其數值顯示在液晶上，并根據溫濕度的值，判斷灑水量，從而節約了水資源并保護了道路和環境。

（2） 通過按鍵能夠人工控制灑水量，也可以切換模式（人工模式或自動模式）。

（3） 用PM2.5粉塵傳感器檢測空氣污染程度，根據污染程度，完成相應的智能操作。

1.3設計時考慮的主要問題

電路的穩定性：設計電路時，越簡單越好，防止線路之間相互干擾，以造成短路等狀況；

供電的可靠性：有些元器件所需要的電壓都不相同，通過穩壓模塊穩出合適的電壓；

電路的整潔性：模塊化布置，并且密封性要好，防止抽水時濺出水滴落在電路上。

模型的美觀性：該作品給不但在功能上要吸引人們興趣，也要在外觀上吸引人們的眼球。

2工作原理及性能分析

智能灑水車，將各種感器檢測到的數據傳送給主控STM32，再通過STM32控制從而實現各種功能。首先用溫濕度傳感器檢測空氣中的溫度和濕度，將其顯示在液晶上，然后判斷是否需要灑水，并且通過PWM調節灑水的大小。在往水箱里抽水時，自制水位計將水位上升高度顯示在液晶上，即將抽水完成時發出警報提示。再用粉塵傳感器檢測路邊灰塵的大小，顯示在液晶上，亮燈提示是否需要開啟吸塵裝置。通過使用按鍵可以直接切換人工模式或者自動模式。這樣的設計，既節省了水資源，又方便人們，并且提高了人們對智能化的追求與研究。

智能灑水車尚處于起步階段，目前市場還未有成熟產品，主要競爭對手是新型灑水車。

新型灑水車相比傳統灑水車在效率和用水量上有了明顯改善，但與智能灑水車相比，新型灑水車缺少了對路面等環境的檢測能力，只能人為主觀判斷路面狀況，且缺少自動調節水量等智能控制功能。

3結束語

隨著全球環境的惡化，各國人民環保意識日益強烈，“節能減排、綠色環保”已是重中之重，此設計理論性與實用性相結合，具有便捷性、簡約性、環保性，更具人性化，又是符合節能減排，必會受廣大消費者的歡迎與接納。而在全國各城市，灑水車普及數量很多，所有灑水車都有待在節能措施實施改進，因此應用前景很廣。

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