本实用新型专利技术涉及一种物联网大棚自动灌溉装置，属于农业自动化技术领域。本实用新型专利技术包括位于苗圃之间的轨道、位于轨道两侧的土壤湿度传感器、灌溉车、喷头、水箱、接口电缆、灌溉车驱动电路和发动机；所述轨道中间带有滑槽，滑槽与灌溉车的滑轮相接，滑轮通过滑槽在轨道上自由滑动，所述土壤湿度传感器均匀分布于轨道两侧的苗圃内且埋于土壤中；土壤湿度传感器与灌溉车驱动电路相连，灌溉车驱动电路与发动机相连。本实用新型专利技术结构简单、易于实现，有效的节省了人力资源，避免了人工灌溉所存在的误差，同时可达到改善产品品质、调节生长周期、提高经济效益的目的，尤其是可实现大棚内灌溉的高效和精准。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种物联网大棚自动灌溉装置，属于农业自动化
技术介绍
精细农业是20世纪90年代初期兴起的，可实现农业可持续发展的技术支持，是基于知识与信息的现代农业经营和管理理念。精细农业技术的核心思想是基于时间和空间转换的农业管理和投入，即获得作物产量和影响作物生长的环境因素差异性的信息，并由此对其进行区别对待，之后按照需求实施定位调控措施。目前，我国农业灌溉用水的利用率低下，同时，我国水资源严重缺乏，农业用水量又约占总用水量的80％左右。且对于规模化的大棚而言，如果借助人工来对大棚内作物进行灌溉，需要大量人手和时间，而且存在难以避免的人工误差。本技术结构简单、易于实现，可达到改善产品品质、调节生长周期、提高经济效益的目的，尤其是可实现大棚内灌溉的高效和精准。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是：本技术提供一种物联网大棚自动灌溉装置，用于解决农作物人工灌溉可能存在的误差以及人力资源不足等问题，同时可达到改善产品品质、调节生长周期、提高经济效益的目的，尤其是可实现大棚内灌溉的高效和精准。本技术技术方案是：一种物联网大棚自动灌溉装置，包括位于苗圃之间的轨道1、位于轨道1两侧的土壤湿度传感器2、灌溉车3、喷头4、水箱7、接口电缆8、灌溉车驱动电路9和发动机10；所述轨道1中间带有滑槽5，滑槽5与灌溉车3的滑轮6相接，滑轮6通过滑槽5在轨道1上自由滑动，所述土壤湿度传感器2均匀分布于轨道1两侧的苗圃内且埋于土壤中；所述土壤湿度传感器2与灌溉车驱动电路9相连，灌溉车驱动电路9与发动机10相连，所述灌溉车3为圆柱体，其下方左右两侧分别设有两个灌溉用喷头4，其底部设有滑轮6与轨道1上滑槽5相接且可自由滑动，灌溉车驱动电路9、发动机10设置在灌溉车3底部，灌溉车3内部有水箱7，灌溉车驱动电路9、发动机10通过接口电缆8与外部电源相连。所述灌溉车驱动电路9包括STC89C52单片机和L298N电机驱动电路；所述单片机主要由通过XTAL1、XTAL2引脚上接定时元件组成的时钟电路和通过RESET管脚接的复位电路组成，所述时钟电路选择11.0592MHZ的晶振和30pF的电容，复位电路选择30pF电容和10K电阻；所述L298N电机驱动电路中L298N芯片的IN1，IN2，IN3，IN4端口分别与单片机的P1.0，P1.1，P1.2，P1.3相连，EN A、EN B端口直接接入逻辑电源5V，VSS接VCC并且并联两个大小分别为100uF和0.1uF的电容，VS接12V电压，IS EN B和IS EN A相连并接地，发动机10电机的接电端口J1与J2一端分别与发动机10电机的正负极相连，J1与J2的另一端分别接L298N电机驱动电路的OUT1、OUT2、OUT3、OUT4端口，发动机10电机的接电端口J3接12V电源，L298N电机驱动电路的OUT1、OUT2、OUT3、OUT4端口分别接VS和GND时中间均接入二极管用于保护L298N电机驱动电路芯片的安全。所述轨道1为两条外直径为200 mm、内直径60 mm的长条，轨道边沿宽各50mm。所述水箱7为一个高8000mm，底部直径3000mm的圆柱体，水箱7上部有可开合顶盖；所述喷头4由底部直径为10mm的圆锥体，与长为50mm，直径为30mm的管道组合而成；所述滑轮6直径为170mm，宽为50mm，间距为2200mm。所述灌溉车3底部设有四个滑轮6，直径为170mm，宽为50mm，间距为2200mm，其中两个后轮由置于其中间的发动机10带动，进而驱动整个小车。所述土壤湿度传感器2包括两个传感探头11和一个支撑杆12，长为150 mm，直径为7 mm，间距为50 mm，由不锈钢材质制成。所述每一个土壤湿度传感器2均匀分布于轨道两侧的苗圃内且埋于土壤当中，可感知当前土壤中的水分含量并将结果数据返回给灌溉车驱动电路9，每个土壤湿度传感器2可负责以其为中心的4平方米种植范围；所述土壤湿度传感器2的传感探头11监测根部土壤的水分，传感器经其检测电路将“湿度过高”和“湿度过低”信号发送给自动灌溉车。当“湿度过低”时，则通过发出信号给单片机，驱动自动灌溉车内部的发动机，带动后轮转动，使自动灌溉车移动至该传感器对应位置，并打开对应方向的喷水口，对该传感器周围的作物进行灌溉；当“湿度过高”时则关闭喷水口，停止灌溉，自动灌溉车原地待机，等待接收到下一个传感器发送的信号，其中土壤湿度传感器2驱动发动机的电机开关、喷水口的开关的技术属于自动化领域常用技术手段的应用。本技术的工作原理是：应用土壤湿度传感器2 （HR202L型土壤湿度传感器）的硬件控制电路，埋在作物根部的土壤湿度传感器2监测土壤中的水分，与土壤湿度传感器2相连接的单片机中预设一个湿度下限值，一个湿度上限值。当湿度传感器2检测到土壤中的湿度低于预置的下限值时，与湿度传感器2相连的单片机，驱动灌溉车3中的发动机电机10工作，使灌溉车移动至与发出信号的湿度传感器相对应的位置，灌溉车移动到指定位置之后，打开对应方向的喷水口4，对该传感器周围的作物进行灌溉。当湿度传感器2检测到土壤中的湿度高于预置的上限值时，与湿度传感器相连的单片机关闭喷水口4，停止灌溉，自动灌溉车3原地待机，等待接收到下一个传感器发送的信号。本技术的工作过程是：土壤湿度传感器2在与其相连的单片机中预设湿度上下限值，当湿度低于湿度下限值，土壤湿度传感器2与灌溉车3进行通信，接收到信号的灌溉车3在发动机10的驱动下移动至发出信号的湿度传感器2相对应位置，并打开对应方向的喷头开始灌溉。一段时间后该湿度传感器2检测到土壤湿度高于预设的上限值，传感器2与灌溉车再次通信，关闭喷头4，停止灌溉。至此自动灌溉车3的一个工作周期结束，原地待机，等待下一次接收到其他湿度传感器发出的信号。本技术的有益效果是：本技术结构简单、易于实现，有效的节省了人力资源，避免了人工灌溉所存在的误差，同时可达到改善产品品质、调节生长周期、提高经济效益的目的，尤其是可实现大棚内灌溉的高效和精准。附图说明图1是本技术灌溉装置的整体结构示意图；图2是本技术灌溉装置的灌溉小车底部结构示意图；图3是本技术灌溉装置的湿度传感器结构示意图；图4是本技术灌溉装置的湿度传感器电路原理图；图5是本技术灌溉装置的单片机最小系统电路图；图6是本技术灌溉装置的自动灌溉装置电机驱动电路原理图。图1-6中各标号：1-轨道，2-土壤湿度传感器，3-灌溉车，4-喷头，5-滑槽，6-滑轮，7-水箱，8-接口电缆，9-灌溉车驱动电路，10-发动机，11-传感探头，12-支撑杆。具体实施方式下面结合附图和具体实施例，对本技术作进一步说明。实施例1：如图1-6所示，一种物联网大棚自动灌溉装置，包括位于苗圃之间的轨道1、位于轨道1两侧的土壤湿度传感器2、灌溉车3、喷头4、水箱7、接口电缆8、灌溉车驱动电路9和发动机10；所述轨道1中间带有滑槽本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种物联网大棚自动灌溉装置，其特征在于：包括位于苗圃之间的轨道（1）、位于轨道（1）两侧的土壤湿度传感器（2）、灌溉车（3）、喷头（4）、水箱（7）、接口电缆（8）、灌溉车驱动电路（9）和发动机（10）；所述轨道（1）中间带有滑槽（5），滑槽（5）与灌溉车（3）的滑轮（6）相接，滑轮（6）通过滑槽（5）在轨道（1）上自由滑动，所述土壤湿度传感器（2）均匀分布于轨道（1）两侧的苗圃内且埋于土壤中；所述土壤湿度传感器（2）与灌溉车驱动电路（9）相连，灌溉车驱动电路（9）与发动机（10）相连，所述灌溉车（3）为圆柱体，其下方左右两侧分别设有两个灌溉用喷头（4），其底部设有滑轮（6）与轨道（1）上滑槽（5）相接且可自由滑动，灌溉车驱动电路（9）、发动机（10）设置在灌溉车（3）底部，灌溉车（3）内部有水箱（7），灌溉车驱动电路（9）、发动机（10）通过接口电缆（8）与外部电源相连。
【技术特征摘要】
1.一种物联网大棚自动灌溉装置，其特征在于：包括位于苗圃之间的轨道（1）、位于轨道（1）两侧的土壤湿度传感器（2）、灌溉车（3）、喷头（4）、水箱（7）、接口电缆（8）、灌溉车驱动电路（9）和发动机（10）；所述轨道（1）中间带有滑槽（5），滑槽（5）与灌溉车（3）的滑轮（6）相接，滑轮（6）通过滑槽（5）在轨道（1）上自由滑动，所述土壤湿度传感器（2）均匀分布于轨道（1）两侧的苗圃内且埋于土壤中；
所述土壤湿度传感器（2）与灌溉车驱动电路（9）相连，灌溉车驱动电路（9）与发动机（10）相连，所述灌溉车（3）为圆柱体，其下方左右两侧分别设有两个灌溉用喷头（4），其底部设有滑轮（6）与轨道（1）上滑槽（5）相接且可自由滑动，灌溉车驱动电路（9）、发动机（10）设置在灌溉车（3）底部，灌溉车（3）内部有水箱（7），灌溉车驱动电路（9）、发动机（10）通过接口电缆（8）与外部电源相连。
2.根据权利要求1所述的物联网大棚自动灌溉装置，其特征在于：所述灌溉车驱动电路（9）包括STC89C52单片机和L298N电机驱动电路；所述单片机主要由通过XTAL1、XTAL2引脚上接定时元件组成的时钟电路和通过RESET管脚接的复位电路组成，所述时钟电路选择11.0592MHZ的晶振和30pF的电容，复位电路选择30pF电容和10K电阻；所述L298N电机驱动电路中L298N芯片的IN1，IN2，IN3，IN4端口分别与单片机的P1.0，P1.1，P1.2，P1.3相连，EN A、EN B端口直接接入逻辑电源5V，VSS接VCC并且并联两个大小分别为...
【专利技术属性】
技术研发人员：张晶，杨晓多，范洪博，严涵，容会，崔毅，李润鑫，汤守国，潘晟旻，孙俊，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：新型
国别省市：云南;53
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