[發明專利]一種智能噴水系統

在審

• 申請號: 201711131713.1
• 申請日: 2017-11-15
• 公開（公告）號: CN107711437A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 蘇建芳;吳欽木
• 申請（專利權）人: 貴州大學
• 主分類號: A01G25/02
• 分類號: A01G25/02;A01G25/16
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所52100
• 代理人: 吳無懼

技術領域

本發明屬于灌溉技術領域，具體涉及一種智能噴水系統。

背景技術

目前，市場上的噴水系統存在著很多的不足。大體上存在三方面的缺陷。第一，市面上的噴水系統噴水覆蓋的半徑是固定的。這將嚴重導致土壤水分的不均勻。第二，噴水系統的噴灑時間一般為系統預先設定好的固定時間段，或人為控制噴灑時間。人們只能靠經驗滿足花草相應的水分需求。一方面，這導致花草的水分需求未能得到合適的供給，另一方面，這很可能造成水資源的浪費或人力的浪費。第三，市場上噴水系統所噴灑的水的形態一般分為霧狀或者水柱狀。霧狀水，能夠均勻地灑落在噴灌區域，更好地讓花草吸收，然而卻受風力影響比較大，容易被吹散；柱狀水，單位體積的水量較大，不容易受風的干擾，其缺點是，噴灑水的區域相對集中。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種智能噴水系統，能夠實現噴灑半徑的調節，減少設備的使用，自動實現噴灑和實現霧狀水和柱狀水的選擇，以解決現有技術中存在的問題。

本發明采取的技術方案為：一種智能噴水系統，包括STC89C51單片機，STC89C51單片機的控制端連接有噴頭電機和水泵，噴頭電機用于控制噴頭轉動速度，STC89C51單片機的信號接收端連接有溫濕度傳感器和風速傳感器以及壓力傳感器，溫濕度傳感器用于測試土壤溫濕度。

優選的，上述溫濕度傳感器采用DHT11溫濕度傳感器。

優選的，上述噴頭電機由普通直流電機構成，并連接L298N電機驅動模塊，通過單片機輸出PWM波控制噴頭電機。

優選的，上述風速傳感器采用BCQ-FS-TTL8三杯風風速傳感器。

優選的，上述STC89C51單片機通過zigbee無線模塊連接到遠程監控終端。

本發明的有益效果：與現有技術相比，本發明通過溫濕度傳感器采集土壤的溫濕度情況，達到設定閾值時，進行噴頭電機的噴灑，并通過風扇傳感器探測風速大小，達到設定閾值時控制水泵加壓進行柱狀水噴灑，反之進行霧狀水噴灑，并能夠控制噴頭電機噴灑的半徑實現不同范圍的噴灑，減少設備的使用，降低成本。

附圖說明

圖1是本發明的控制原理結構示意圖；

圖2是本發明的電路連接結構示意圖；

圖3是控制流程框圖；

圖4是溫濕度采集流程框圖；

圖5是噴頭連接結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖及具體的實施例對本發明進行進一步介紹。

實施例：如圖1-圖5所示，一種智能噴水系統，包括STC89C51單片機，STC89C51單片機的控制端連接有噴頭電機和水泵，噴頭電機用于控制噴頭轉動速度，STC89C51單片機的信號接收端連接有溫濕度傳感器和風速傳感器以及壓力傳感器，溫濕度傳感器用于測試土壤溫濕度。

優選的，上述溫濕度傳感器采用DHT11溫濕度傳感器，DHT11溫濕度傳感器采用單總線結構，電路結構簡單，所需總線單元較少，并與STC89C51單片機進行數據的通信和同步。該傳感器濕度的測量范圍為：20%~90%RH，測濕精度為±5%RH；同時，溫度的測量范圍為：0~50℃，測溫精度為±2℃。

優選的，上述噴頭電機由普通直流電機構成，并連接L298N電機驅動模塊，通過單片機輸出PWM波控制噴頭電機，L298N電機驅動模塊為2路H橋驅動，可以同時驅動兩個直流電機，即可同時控制兩個噴頭，若想要控制多個噴頭，可以采用并聯的方式，把多個噴頭分成2組，該驅動模塊共有4根控制引腳，與STC89C51單片機分別相連。其中，IN1和IN2控制電機A，IN3和IN4控制電機B，L298N驅動需要較高的外接電源（+12V~+24V）進行供電。

優選的，上述風速傳感器采用BCQ-FS-TTL8三杯風風速傳感器，三杯風風速傳感器結構相對簡單，通過三片小碗狀口來捕獲風速的強弱，風速越大，三片小碗狀口轉速越快，反之，其轉速越慢。工作原理大致如下：每轉一圈，信號引腳輸出8個脈沖，單位時間內所產生的脈沖個數除以6，即為對應的風速值（單位是m/s）。啟動風力為：0.2m/s，即風速超過閾值0.2m/s，信號引腳才會有脈沖輸出。引腳一根電源線接VCC（+5V），一根地線接GND（與單片機共地），另外一個信號線接單片機的P3.2（INT0外部中斷），目的是為了通過外部INT0中斷測量風速所對應的脈沖個數；