家庭自動澆花機的設計

黃張翔　曹義忠　田洪福

【摘 要】 針對盆花澆灌的問題，本文擬設計集泥土的濕度值檢測、自動澆水為一體的家庭自動澆水系統，達到合理給花卉植物自動澆水。

【關鍵詞】 盆花 檢測 自動 合理

引 言

隨著經濟不斷發展，大家生活水平慢慢變高，生活品質也隨之增高。養盆花如今之所以被許多的人所喜愛是因為在家里養盆花，不但能夠豐富大家的日常生活，還能經過光合作用以后，減少一些家庭空氣污染。養花過程中給盆栽花適時適度澆水是養花成功的必要條件。然而，在生活中咱們總是會由于工作太忙等因素而顧及不到盆花，這也就引起了澆灌問題，沒有得到適當的澆灌，花兒是不能正常的生長的。所以設計一款集泥土的濕度值檢測、自動澆水為一體的家庭自動澆水系統，達到合理給花卉植物自動澆水功能顯得尤為重要。

1 家庭自動澆花機設計

1.1 總體設計思路

我們利用溫度和濕度的傳感器是SHT-11，用來測量泥土的溫度和濕度，用LCD屏顯示濕度值和溫度值，添置了蜂鳴器一個，把SHT-11的兩個探測的針頭插入泥土里，而后SHT-11傳感器把探測的溫度和濕度值傳到AT89C51里，因為我提早設定了濕度值的上限和下限，所以這個時候單片機就會把真實的值和設定的上下限值相比，倘使真實濕度值低于設定的下限值，則蜂鳴器就會發出報警的聲響，單片機就會給出信號，p2.0置高電平，這個時候電流經過繼電器，然后就驅動澆水電機給植物澆水。當真實的值高于設定的下限值，蜂鳴器就停止報警，澆水電機持續給植物澆水；當真實的值高于設定的上限值時，澆水電機截止動作，然后澆水截止。能夠完成自動化是這種設計的優勢所在，人們不需要還時刻關注著植物情況，再有的優點是可以給花在最合適的時間，澆最合適的水，提供最合適的生長環境。

2 原理圖設計

此次我的設計中的所有軟、硬件都是在proteus軟件里仿真，然后實現的。按照所設計的方案，整個硬件的總電路圖如圖所示。

3 系統運行仿真圖

3.1 泥土實際濕度值超過下限值

花卉植物未到缺水下限時，LCD屏顯示實際溫度和濕度。

3.2 泥土實際濕度值不超過下限值

花卉植物極度缺水，LED報警燈亮，蜂鳴器發出報警聲響，澆水電機開始轉動，給花卉植物澆水。

3.3 泥土實際濕度值超過下限且不超過上限

自動澆水機開始給花卉植物澆水，LED報警燈熄滅，蜂鳴器報警截止，持續澆水。

3.4 泥土實際濕度值高于上限

花卉植物不缺水，澆水電機停止轉動。

結 論

這個系統是把設定好的濕度上下限值和SHT-11傳送的泥土的濕度值進行對照，倘若實際濕度值低于下限值，蜂鳴器就發出報警聲響，單片機置高電平，繼電器有電，電機開始運轉，實現澆水；倘若實際濕度值高于最小值但不高于最大值，蜂鳴器停止報警，電機繼續轉動給植物澆水；倘若實際濕度值高于最大值，澆水電機澆水截止。通過仿真實驗證明，該設計達到了設計要求。

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作者簡介：黃張翔（1992），男，四川樂山人。四川師范大學工學院2017級研究生，研究方向：電力系統自動化。