一种基于Arduino的农业智能灌溉控制系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种基于Arduino的农业智能灌溉控制系统，包括：空气温湿模块、Arduino控制器、WiFi模块、农业信息监测控制APP、电机驱动模块、水泵、土壤湿度模块和水压传感器。本实用新型专利技术提供的基于Arduino的农业智能灌溉控制系统通过Arduino自动控制使灌溉更为及时，不会存在灌溉过晚导致作物死亡的情形；利用Arduino的PWM脉冲宽度调制的方法，达到对水泵的PID控制，使水泵输水管水压稳定在设定值，能够精准的对作物进行灌溉，达到了节省水资源的目的；可以精确得知农田里的各项指标，可以通过精确的数字来判断农田里的状况，人们不需要去实地就可以了解农田的状况，并且实现了自动灌溉，减少了人力成本。

【技术实现步骤摘要】
一种基于Arduino的农业智能灌溉控制系统
本技术涉及农业灌溉领域，尤其涉及一种基于Arduino的农业智能灌溉控制系统。
技术介绍
灌溉指用水浇地，主要包括漫灌、喷灌、微喷灌、滴灌、渗灌、调亏灌溉等方式，分为播种前灌水、催苗灌水、生长期灌水及冬季灌水等类型。灌溉原则是灌溉量、灌溉次数和时间要根据植物需水特性、生育阶段、气候、土壤条件而定，要适时、适量，合理灌溉。但高效节水灌溉的发展仍显落后，存在节水灌溉规模严重不足，自动化水平较低等问题。目前采用的节水灌溉技术还是根据经验判断、人为灌溉，保持着“宁多勿少”的灌溉原则，造成水资源浪费和灌溉效率低。因此，有必要提供一种基于Arduino的农业智能灌溉控制系统解决上述技术问题。
技术实现思路
本技术提供一种基于Arduino的农业智能灌溉控制系统，解决了水资源浪费和灌溉效率低的问题。为解决上述技术问题，本技术提供的基于Arduino的农业智能灌溉控制系统包括：空气温湿模块、Arduino控制器、WiFi模块、农业信息监测控制APP、电机驱动模块、水泵、土壤湿度模块和水压传感器，所述Arduino控制器的输出端与所述WiFi模块的输入端连接，所述WiFi模块的输出端与所述农业信息监测控制APP连接，所述空气温湿模块的输出端与所述Arduino控制器输入端连接，所述Arduino控制器的输出端与所述电机驱动模块输入端连接，所述电机驱动模块的输出端与所述水泵的输入端连接，所述水泵的输出端与灌溉系统连接，所述土壤湿度模块的输出端与所述Arduino控制器的输入端连接，所述水压传感器连接所述Arduino控制器输入端。本技术还提供一种基于Arduino的农业智能灌溉控制系统，包括空气温湿模块、Arduino控制器、WiFi模块、农业信息监测控制APP、电机驱动模块、水泵、土壤湿度模块和水压传感器，所述基于Arduino的农业智能灌溉控制系统还包括：活动箱和水箱；驱动结构，所述驱动结构设置于所述活动箱的内部，所述驱动结构包括第一电机，所述第一电机的底部固定于所述活动箱底部的一侧；控制箱，所述控制箱的底部固定于所述水箱的顶部；支撑架，所述支撑架的顶部滑动连接于所述活动箱的底部，所述支撑架的底部固定于所述控制箱的顶部；调节结构，所述调节结构设置于所述控制箱的内部，所述调节结构包括旋转轴，所述旋转轴的顶端转动连接于所述控制箱的内壁的顶部，所述旋转轴的外表面设置有蜗轮，所述旋转轴的底端贯穿所述水箱并延伸至所述水箱的内部；移动块，所述移动块的两侧分别滑动连接于所述水箱的内壁的两侧，所述移动块的底部通过支撑杆固定连接有若干个活塞。与相关技术相比较，本技术提供的基于Arduino的农业智能灌溉控制系统具有如下有益效果：本技术提供一种基于Arduino的农业智能灌溉控制系统：1、通过WiFi模块连接到blinker平台；然后通过DH11和YL-69测量实时的空气温度、空气湿度以及土壤湿度，传送到blinker平台后再推送到用户的手机端从而达到实时检测各项数据的目的；当湿度达到设定值以下时，单片机会通过电机驱动模块驱动水泵，通过PID控制实现恒压供水，通过Arduino自动控制使灌溉更为及时，不会存在灌溉过晚导致作物死亡的情形；2、利用Arduino的PWM输出功能，通过改变输出信号占空比，从而达到对水泵的PID控制实现恒压供水，能够精准的对作物进行灌溉，达到了节省水资源的目的；3、可以精确得知农田里的各项气象指标和植物的生长环境，人们不需要去实地就可以了解农田的状况，并且实现了自动灌溉，减少了人力成本；4、通过土壤传感器和小型气象站，获取农田生境数据，然后由Arduino中灌溉控制决策程序，实现农田的自动灌溉，实现节水和自动灌溉的目的。附图说明图1为本技术提供的基于Arduino的农业智能灌溉控制系统的第一实施例的结构示意图；图2为本技术提供的PID控制原理图；图3为本技术提供的L298N原理图；图4为本技术提供的Arduino原理图；图5为本技术提供的土壤湿度传感器原理图；图6为本技术提供的DH11原理图；图7为本技术提供的基于Arduino的农业智能灌溉控制系统的第二实施例的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施方式对本技术作进一步说明。请结合参阅图1、图2、图3、图4、图5和图6，其中，图1为本技术提供的基于Arduino的农业智能灌溉控制系统的第一实施例的结构示意图；图2为本技术提供的PID控制原理图；图3为本技术提供的L298N原理图；图4为本技术提供的Arduino原理图；图5为本技术提供的土壤湿度传感器原理图；图6为本技术提供的DH11原理图。基于Arduino的农业智能灌溉控制系统包括：空气温湿模块、Arduino控制器、WiFi模块、农业信息监测控制APP、电机驱动模块、水泵、土壤湿度模块和水压传感器，所述Arduino控制器的输出端与所述WiFi模块的输入端连接，所述WiFi模块的输出端与所述农业信息监测控制APP连接，所述空气温湿模块的输出端与所述Arduino控制器输入端连接，所述Arduino控制器的输出端与所述电机驱动模块输入端连接，所述电机驱动模块的输出端与所述水泵的输入端连接，所述水泵的输出端与灌溉系统连接，所述土壤湿度模块的输出端与所述Arduino控制器的输入端连接，所述水压传感器连接所述Arduino控制器的输入端。该系统由Arduino单片机、土壤湿度传感器、电机驱动模块、水泵、WiFi模块、空气温度湿度传感器手机端上位机农业信息监测控制APP组成。Arduino单片机型号是ArduinoUNOR3,土壤湿度传感器型号是YL-69，电机驱动模块是L2968N，WiFi模块型号是ATK-ESP8266，空气温度湿度传感器型号是DH11。DH11与Arduino连接，水泵与电机驱动模块相连，电机驱动模块与Arduino相连，WiFi模块与Arduino相连，土壤湿度传感器与Arduino单片机相连，上位机农业信息监测控制APP通过WiFi模块实时读取当前的土壤湿度和空气温度以及湿度。L298N的OUT1端由第2连线连接在电机1的一端，芯片L298N的OUT2端由第3连线连接电机1的另一端；L298N的IN3端与Arduino的7端口相连，L298N的IN4端口与Arduino的8端口相连，L298N的ENB端口与Arduino的5端口相连。L298N的OUT3端由第13连线连接在电机2的一端，芯片L298N的OUT4端由第14连线连接电机2的另一端；L298N的IN3端与Arduino的2端口相连，L298N的IN4端口与Arduino的4端口相连，L298N的ENB端口与Arduino的3端口相连。ATK-ESP8266的VC本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于Arduino的农业智能灌溉控制系统，其特征在于，包括：/n空气温湿模块、Arduino控制器、WiFi模块、农业信息监测控制APP、电机驱动模块、水泵、土壤湿度模块和水压传感器，所述Arduino控制器的输出端与所述WiFi模块的输入端连接，所述WiFi模块的输出端与所述农业信息监测控制APP连接，所述空气温湿模块的输出端与所述Arduino控制器输入端连接，所述Arduino控制器的输出端与所述电机驱动模块输入端连接，所述电机驱动模块的输出端与所述水泵的输入端连接，所述水泵的输出端与灌溉系统连接，所述土壤湿度模块的输出端与所述Arduino控制器的输入端连接，所述水压传感器连接所述Arduino控制器输入端。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于Arduino的农业智能灌溉控制系统，其特征在于，包括：
空气温湿模块、Arduino控制器、WiFi模块、农业信息监测控制APP、电机驱动模块、水泵、土壤湿度模块和水压传感器，所述Arduino控制器的输出端与所述WiFi模块的输入端连接，所述WiFi模块的输出端与所述农业信息监测控制APP连接，所述空气温湿模块的输出端与所述Arduino控制器输入端连接，所述Arduino控制器的输出端与所述电机驱动模块输入端连接，所述电机驱动模块的输出端与所述水泵的输入端连接，所述水泵的输出端与灌溉系统连接，所述土壤湿度模块的输出端与所述Arduino控制器的输入端连接，所述水压传感器连接所述Arduino控制器输入端。


2.根据权利要求1所述的基于Arduino的农业智能灌溉控制系统，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：周宇博，薛世雄，许景辉，曹泊，刘婷，李宇楠，
申请(专利权)人：西北农林科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61