一種盆栽智能澆水裝置的設計

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土壤中的水含量進行實時檢測，并將檢測數據傳遞給單片機，經過運算處理后對執行端進行自動澆水控制操作。本文設計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，能根據盆栽中土壤水分進行自動澆水調節。設計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。

【關鍵詞】盆栽;智能澆水;系統設計;自動控制

中圖分類號 P184.6+3 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）11-0035-001

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.11.015

0 引言

隨著社會經濟的快速發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，常出現因無法及時給盆栽植物補充水分而導致植物缺水死亡的情況。因此設計一種可在無人看管時自動對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用較廣的農田智能澆灌裝置和實驗室采用的人工氣候室不同。農田智能澆灌裝置用于大面積農作物的灌溉，側重于節水灌溉。人工氣候室則側重于養護灌溉精確度等研究。盆栽智能澆水裝置主要針對家庭盆栽植物進行自動澆水控制，側重于給盆栽愛好者帶來方便，改善盆栽種植環境，避免其在外出時因無法及時給植物澆水導致植物干枯的困境，而在澆水精度上則要求不高。

2 盆栽智能澆水裝置結構

設計的盆栽智能澆水裝置由控制器、多個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，該裝置能根據各個土壤濕度值獨立控制各個相應的電磁閥的打開和關閉來間接控制相應的分支排水管向多個花盆中澆水。設計的盆栽智能澆水裝置系統構架如圖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為導管，7與12為濕度傳感器，8為控制器（單片機），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管和分支排水管，兩根導管的另一端對稱埋入土壤中的方式進行澆水，采用單片機作為控制器，配置了可實時顯示土壤濕度的液晶顯示器，采用的電源包括連接單片機的充電寶和連接電磁閥的蓄電池。當花盆土壤濕度低于某參數值時能夠進行自動澆水工作，達到在無人干預的情況下保持花盆中土壤水分的效果。

3 結語

通過組裝與澆水測試，設計的盆栽智能澆水裝置可在花盆土壤濕度低于某參數值時有效開展自動澆水工作，達到在無人干預的情況下保持花盆中土壤水分的效果，且結構簡單，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，具有較好的實際應用價值。

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