一种可拓展式自动灌溉系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种可拓展式自动灌溉系统。该系统中，水泵负极连接水泵电源负极，所述水泵正极连接继电器常开关，所述水泵电源正极连接继电器公共端；继电器控制端正极接在控制器的D2～D13任意一个接口上，负极连接控制器的GND端，信号端接在控制器D2～D13任意一个接口上；土壤湿度传感器正负极分别接在控制器的VCC、GND上，数据接口接在控制器D2～D13任意一个接口上；控制器的VCC、GND分别与蓄电池的正负端连接，太阳能板的正负极分别连接在充电模块的电源输入端正负极，充电模块的电池端正负极分别连接在蓄电池的正负极上。本实用新型专利技术节能省电、普适性强、成本低、拓展性好。

【技术实现步骤摘要】
一种可拓展式自动灌溉系统
本技术属于农业灌溉设备领域，尤其涉及一种基于arduino的可拓展式自动灌溉系统。
技术介绍
传统农业生产活动中的浇水灌溉设施多为手动为主，需要人去现场观察土壤墒情以及农作物长势，凭借经验决定是否需要灌溉。而随着智能农业的发展，农业活动中的灌溉设备也改为了自动灌溉系统。自动灌溉系统是为土壤上的作物补充所需水分、温度、肥料等作物所需的技术措施，对系统的技术要求比较高。这就导致现有自动灌溉系统普遍存在造价昂贵、功能单一，进一步造成系统适应性和拓展性不理想的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种基于arduino的可拓展式自动灌溉系统，旨在解决现有灌溉系统造价高、适应性和拓展性不理想的问题。本技术是这样实现的，一种可拓展式自动灌溉系统，该系统包括检测控制单元、灌溉单元、供电单元；所述检测控制单元包括土壤湿度传感器、arduinopromini控制器；所述灌溉单元包括水泵、继电器；所述供电单元包括蓄电池；其中，所述水泵负极连接水泵电源负极，所述水泵正极连接继电器常开关，所述水泵电源正极连接继电器公共端；所述继电器控制端正极接在arduinopromini控制器的D2～D13任意一个接口上，负极连接arduinopromini控制器的GND端，信号端接在arduinopromini控制器D2～D13任意一个接口上；所述土壤湿度传感器正负极分别接在arduinopromini控制器的VCC、GND上，数据接口接在arduinopromini控制器D2～D13任意一个接口上；所述arduinopromini控制器的VCC、GND分别与蓄电池的正负端连接。优选地，所述供电单元还包括太阳能电池板、充电模块；其中，所述太阳能板的正负极分别连接在充电模块的电源输入端正负极，所述充电模块的电池端正负极分别连接在蓄电池的正负极上。优选地，所述蓄电池为18650电池，所述充电模块为TP4056充电模块，所述太阳能电池板为两块84*55mm大小的太阳能电池板并联而成。优选地，所述土壤湿度传感器为电阻式土壤湿度传感器；所述继电器为高电平触发固态继电器。相比于现有技术的缺点和不足，本技术具有以下有益效果：(1)节能省电：该装置的日常运行不需要额外的电源，供电单元中太阳能充电系统已经完全能够满足日常所需，除土壤湿度检测装置外其余设备均处在断路或深度休眠状态，基本没有电量损耗；(2)具有很强的普适性：无论是对应于农场花园的大范围灌溉环境，还是家庭花盆这类小型灌溉环境，只要选用合适的水泵，各种型号继电器、传感器都能够胜任；(3)成本非常低：本技术基础控制检测设备成本可控制在几十元；(4)具有很强大的拓展性：本技术可通过连接互联网的方式来实现物联网技术；其中，一个控制设备可同时连接和控制多套灌溉系统和检测系统；通过连接其他种类的传感器可检测多种环境因素(如光照强度，温度)。附图说明图1是本技术可拓展式自动灌溉系统一实施方式的结构示意图；图2是本技术可拓展式自动灌溉系统中充电模块的电路图；图3是本技术可拓展式自动灌溉系统中继电器的接线图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。如图1～3所示，其中，图1是本技术可拓展式自动灌溉系统一实施方式的结构示意图；图2是本技术可拓展式自动灌溉系统中充电模块的电路图；图3是本技术可拓展式自动灌溉系统中继电器的接线图。本技术公开了一种基于arduino的可拓展式自动灌溉系统，该系统包括检测控制单元、灌溉单元、供电单元；所述检测控制单元包括土壤湿度传感器1、arduinopromini控制器2；所述灌溉单元包括水泵3、继电器4；所述供电单元包括蓄电池5；其中，所述水泵3负极连接水泵电源(图中省略标号)负极，所述水泵3正极连接继电器4常开关，所述水泵电源正极连接继电器4公共端；所述继电器4控制端正极接在arduinopromini控制器的D2～D13任意一个接口上，负极连接arduinopromini控制器的GND端，信号端接在arduinopromini控制器2D2～D13任意一个接口上；所述土壤湿度传感器1正负极分别接在arduinopromini控制器的VCC、GND上，数据接口接在arduinopromini控制器2D2～D13任意一个接口上；所述arduinopromini控制器的VCC、GND分别与蓄电池5的正负端连接。在进一步的实施过程中，为使本系统具备自动供电和节能的效果，所述供电单元还包括太阳能电池板6、充电模块7；其中，所述太阳能板的正负极分别连接在充电模块7的电源输入端正负极，所述充电模块7的电池端正负极分别连接在蓄电池5的正负极上。在本技术实施例中，上述控制器、继电器4、传感器1等均可从市场上购买得到，在能实现本技术技术方案的前提下，现有技术所记载的技术均可以用于解释本技术中上述控制器、继电器4、传感器1的具体电路结构，在此不再赘述。在本技术实施例中，更具体的，太阳能电池板6为两块84*55mm大小的太阳能电池板6，TP4056充电模块7，18650电池三个部分组成。两块84*55mm大小的太阳能电池板6并联，使用许用电流为2A的导线将太阳能板的正负极分别连接在TP4056充电模块7的电源输入端正负极，TP4056充电模块7的电池端正负极分别链接在18650电池的正负极上，输出端正负极分别连接在arduinopromini控制器的VCC、GND上。其中，太阳能电池板6、TP4056充电模块7构成的充电单元为18650电池充电，并为检测控制单元提供电力。在本技术中，更具体的，土壤湿度传感器1上的可调电阻调节传感器1阀值，将电阻式土壤湿度传感器1将探头插入土中检测土壤湿度值并将数据回传到arduinopromini控制器，通过编程给arduinopromini控制器设置阀值判断土壤是否需要浇水；土壤湿度传感器1正负极分别接在arduinopromini控制器的VCC、GND上，数据接口接在arduinopromini控制器2D2～D13(如D4)任意一个接口上；灌溉单元由水泵3和高电平触发固态继电器4两个部分成，水泵3的负极通过导线连接在水泵3电源的负极，水泵3的正极通过导线连接在继电器4常开端，水泵3的负极连接在继电器4的公共端，继电器4的控制端正极接在arduinopromini控制器2D2～D13(如D5)任意一个接口上，负极连接arduinopromini控制器2的GND端，信号端接在arduinopromini控制器2D2～D13(如D6)任意一个接口上。例如，当土壤湿度低于该阀值时，传感器1向arduinopromini控制器2持续发送一个高电平，控制器2接收到该信号后从深度睡眠状态唤醒，执行灌溉程序，首先接通继电器4控制端正极电源(D5)高电平，延时200毫秒后控制端信号端发(D6)出高电平控制继电器4吸合，受控端(水泵3)开始工作。当浇水达到一定量土壤湿度传感器1检测土壤湿度高于阀值，控制水泵3停止浇水(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可拓展式自动灌溉系统，其特征在于，该系统包括检测控制单元、灌溉单元、供电单元；所述检测控制单元包括土壤湿度传感器、arduino pro mini控制器；所述灌溉单元包括水泵、继电器；所述供电单元包括蓄电池；其中，所述水泵负极连接水泵电源负极，所述水泵正极连接继电器常开关，所述水泵电源正极连接继电器公共端；所述继电器控制端正极接在arduino pro mini控制器的D2～D13任意一个接口上，负极连接arduino pro mini控制器的GND端，信号端接在arduino pro mini控制器D2～D13任意一个接口上；所述土壤湿度传感器正负极分别接在arduino pro mini控制器的VCC、GND上，数据接口接在arduino pro mini控制器D2～D13任意一个接口上；所述arduino pro mini控制器的VCC、GND分别与蓄电池的正负端连接。

【技术特征摘要】
1.一种可拓展式自动灌溉系统，其特征在于，该系统包括检测控制单元、灌溉单元、供电单元；所述检测控制单元包括土壤湿度传感器、arduinopromini控制器；所述灌溉单元包括水泵、继电器；所述供电单元包括蓄电池；其中，所述水泵负极连接水泵电源负极，所述水泵正极连接继电器常开关，所述水泵电源正极连接继电器公共端；所述继电器控制端正极接在arduinopromini控制器的D2～D13任意一个接口上，负极连接arduinopromini控制器的GND端，信号端接在arduinopromini控制器D2～D13任意一个接口上；所述土壤湿度传感器正负极分别接在arduinopromini控制器的VCC、GND上，数据接口接在arduinopromi...

【专利技术属性】
技术研发人员：李庆林，杨浩，李斌强，韩墨林，
申请(专利权)人：兰州理工大学，
类型：新型
国别省市：甘肃,62