一种基于树莓派的智能灌溉设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于树莓派的智能灌溉设备，包括底座，所述底座为长方体容器，中间空腔部分装有土壤可栽种植物，土壤湿度传感器的探头插在土壤中，温湿度传感器和光线传感器均安装在底座顶部，上述传感器模块均与树莓派控制器输入接口相连接，继电器模块连接在树莓派控制器的输出接口，电磁阀与继电器模块相连接，进水管前端与水源相连接，末端与电磁阀相连接，电磁阀的出水口连接出水喷头，出水喷头固定安装在底座的右侧，电源模块为12VDC稳压电源，电源转换模块一端与树莓派控制器的供电接口相连接，另一端与电源模块相连接，用于将电源模块提供的12VDC电压转换为5VDC电压对树莓派控制器进行供电。本实用新型专利技术结构简单，操作方便，实用性强。

【技术实现步骤摘要】
一种基于树莓派的智能灌溉设备
本技术属于农业自动化设备
，尤其涉及一种基于树莓派的智能灌溉设备。
技术介绍
传统农业生产活动中的浇水灌溉，完全依靠人工凭经验和感觉来完成，生产水平低，受自然环境条件影响大，且造成水资源大量浪费。在中国，农业用水量约占总用水量的80％左右，由于农业灌溉效率普遍低下，水资源的利用率仅为45％，而水资源利用率高的国家已达到70％～80％，鉴于此，我们提出了一种基于树莓派的智能灌溉设备用来解决上述问题，缓解水资源的紧缺。
技术实现思路
基于
技术介绍
存在的技术问题，本技术提出了一种基于树莓派的智能灌溉设备。利用传感器技术、自动控制技术、物联网技术等多种高新技术，大大节省了人力、时间和成本，合理利用了水资源，对实现科技务农具有重要意义。为了实现上述目的本技术提供如下技术方案：一种基于树莓派的智能灌溉设备，包括底座，所述底座为长方体容器，中间空腔部分装有土壤可栽种植物。一种基于树莓派的智能灌溉设备还包括检测模块、调控模块、灌溉模块以及供电模块，检测模块包括土壤湿度传感器、温湿度传感器和光线传感器，土壤湿度传感器的探头插在土壤中，温湿度传感器和光线传感器均安装在底座顶部，调控模块包括树莓派控制器、继电器模块和电磁阀，其中，所述的检测模块均与树莓派控制器输入接口相连接，继电器模块连接在树莓派控制器的输出接口，电磁阀与继电器模块相连接，灌溉模块包括进水管和出水喷头，其中进水管前端与水源相连接，进水管末端与电磁阀相连接，电磁阀的出水口连接出水喷头，出水喷头固定安装在底座的右侧，供电模块包括电源模块和电源转换模块，均安装在底座外侧，其中电源模块为12VDC稳压电源，电源转换模块一端与树莓派控制器的供电接口相连接，另一端与电源模块相连接，用于将电源模块提供的12VDC电压转换为5VDC电压对树莓派控制器进行供电。进一步的，所述的土壤湿度传感器为FC-28土壤湿度传感器，所述的FC-28土壤湿度传感器是由防水探头和不锈钢探针构成，可长期埋于土壤中，用于检测土壤湿度。进一步的，所述的温湿度传感器为DHT11温湿度传感器，所述的DHT11温湿度传感器已校准数字信号输出，具有极高的可靠性和卓越的长期稳定性，采集到的温湿度值精确且易读。进一步的，所述的光线传感器为光敏电阻传感器，所述的光敏电阻传感器对环境光线敏感，用于检测光照强度。进一步的，所述的树莓派控制器为RaspberryPiModel4控制器，置于底座外侧，所述的RaspberryPiModel4控制器包含多个输入接口和输出接口，且具有无线通讯功能，可将采集到的各传感器数据信息上传至云数据库中，同时通过分析比较各传感器数据信息从而控制电磁阀的开启或关闭。本技术与现有技术相比具有以下有益效果：1.本技术利用传感器技术、自动控制技术、物联网技术等多种高新技术，结构简单、操作方便，大大节省了人力、时间和成本，实用性高。2.本技术可以建立植物生长状况数据库，将植物不同阶段的用水量存在系统中，在不同时期对植物进行浇灌，从而最优化使用水资源。3.本技术可将采集的各种传感器数据信息，例如光照，温湿度和土壤中的水分含量等实时反馈至云数据库中，用户通过使用移动终端的应用程序可在任何地点访问。4.本技术采用系统模块化、层次化设计，以提高效率，增加可维护性，便于扩展，不仅可以提高能源利用率，缓解水资源日趋紧张的矛盾，还可以增加农作物的产量，降低农产品的成本。附图说明图1是基于树莓派的智能灌溉设备的轴测视图图2是基于树莓派的智能灌溉设备的上视视图图3是基于树莓派的智能灌溉设备的前视视图图4是基于树莓派的智能灌溉设备的原理框图图中标号名称：1-底座、2-进水管、3-电磁阀、4-出水喷头、5-光线传感器、6-土壤湿度传感器、7-温湿度传感器、8-电源模块、9-树莓派控制器、10-继电器模块、11-电源转换模块具体实施方式下面将结合附图及实施例对本技术做进一步清楚、完整地描述说明：参考图1-4，本实施例提供一种基于树莓派的智能灌溉设备，包括底座1，所述底座1为长方体容器，中间空腔部分装有土壤可栽种植物。一种基于树莓派的智能灌溉设备还包括检测模块、调控模块、灌溉模块以及供电模块，检测模块包括土壤湿度传感器6、温湿度传感器7和光线传感器5，土壤湿度传感器6的探头插在土壤中，温湿度传感器7和光线传感器5均安装在底座1顶部，调控模块包括树莓派控制器9、继电器模块10和电磁阀3，其中，所述的检测模块均与树莓派控制器9输入接口相连接，继电器模块10连接在树莓派控制器9的输出接口，电磁阀3与继电器模块10相连接，灌溉模块包括进水管2和出水喷头4，其中进水管2前端与水源相连接，进水管2末端与电磁阀3相连接，电磁阀3的出水口连接出水喷头4，出水喷头4固定安装在底座1的右侧，供电模块包括电源模块8和电源转换模块11，均安装在底座外侧，其中电源模块8为12VDC稳压电源，电源转换模块11一端与树莓派控制器9的供电接口相连接，另一端与电源模块8相连接，用于将电源模块8提供的12VDC电压转换为5VDC电压对树莓派控制器9进行供电。进一步的，所述的土壤湿度传感器6为FC-28土壤湿度传感器，所述的FC-28土壤湿度传感器是由防水探头和不锈钢探针构成，可长期埋于土壤中，用于检测土壤湿度。进一步的，所述的温湿度传感器7为DHT11温湿度传感器，所述的DHT11温湿度传感器已校准数字信号输出，具有极高的可靠性和卓越的长期稳定性，采集到的温湿度值精确且易读。进一步的，所述的光线传感器5为光敏电阻传感器，所述的光敏电阻传感器对环境光线敏感，用于检测光照强度。进一步的，所述的树莓派控制器9为RaspberryPiModel4控制器，置于底座外侧，所述的RaspberryPiModel4控制器包含多个输入接口和输出接口，且具有无线通讯功能，可将采集到的各传感器数据信息上传至云数据库中，同时通过分析比较各传感器数据信息从而控制电磁阀的开启或关闭。本实施例中，通过土壤湿度传感器6采集土壤湿度信息判断植物是否需要浇水，当植物缺水时，继电器模块10根据树莓派控制器9发出的开启信号打开电磁阀3，使水流进入进水管2，从出水喷头4流出执行灌溉，当土壤湿度传感器6判断土壤湿度已达上限时，停止灌溉。温湿度传感器7和光线传感器5将采集到的数据信息通过树莓派控制器9上传至云端数据库，用户可通过移动终端适配的应用程序进行查看，方便用户建立植物生长状况数据库。以上所述，仅为本技术较佳的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本技术揭露的技术范围内，根据本技术的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于树莓派的智能灌溉设备，包括底座、检测模块、调控模块、灌溉模块以及供电模块，其特征在于：所述底座为长方体容器，中间空腔部分装有土壤可栽种植物，所述的检测模块包括土壤湿度传感器、温湿度传感器和光线传感器，土壤湿度传感器的探头插在土壤中，温湿度传感器和光线传感器均安装在底座顶部，调控模块包括树莓派控制器、继电器模块和电磁阀，其中，所述的检测模块均与树莓派控制器输入接口相连接，继电器模块连接在树莓派控制器的输出接口，电磁阀与继电器模块相连接，灌溉模块包括进水管和出水喷头，其中进水管前端与水源相连接，进水管末端与电磁阀相连接，电磁阀的出水口连接出水喷头，出水喷头固定安装在底座的右侧，供电模块包括电源模块和电源转换模块，均安装在底座外侧，其中电源模块为12VDC稳压电源，电源转换模块一端与树莓派控制器的供电接口相连接，另一端与电源模块相连接，用于将电源模块提供的12VDC电压转换为5VDC电压对树莓派控制器进行供电。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于树莓派的智能灌溉设备，包括底座、检测模块、调控模块、灌溉模块以及供电模块，其特征在于：所述底座为长方体容器，中间空腔部分装有土壤可栽种植物，所述的检测模块包括土壤湿度传感器、温湿度传感器和光线传感器，土壤湿度传感器的探头插在土壤中，温湿度传感器和光线传感器均安装在底座顶部，调控模块包括树莓派控制器、继电器模块和电磁阀，其中，所述的检测模块均与树莓派控制器输入接口相连接，继电器模块连接在树莓派控制器的输出接口，电磁阀与继电器模块相连接，灌溉模块包括进水管和出水喷头，其中进水管前端与水源相连接，进水管末端与电磁阀相连接，电磁阀的出水口连接出水喷头，出水喷头固定安装在底座的右侧，供电模块包括电源模块和电源转换模块，均安装在底座外侧，其中电源模块为12VDC稳压电源，电源转换模块一端与树莓派控制器的供电接口相连接，另一端与电源模块相连接，用于将电源模块提供的12VDC电压转换为5VDC电压对树莓派控制器进行供电。


2.根据权利要求1所述的基于树莓派的智能灌溉设备，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖亚宁，姚金言，贾耀强，孙雪，郭艳玲，王扬威，孟来登，
申请(专利权)人：东北林业大学，吉林大学，西安电子科技大学，
类型：新型
国别省市：黑龙江;23