一種植物自動(dòng)澆灌系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實(shí)用新型涉及一種澆灌系統(tǒng)，更具體地說(shuō)，它涉及一種植物自動(dòng)澆灌系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]炎熱的夏季，驕陽(yáng)似火，尤其是在中午，環(huán)境與土壤的溫度都很高，若此時(shí)給植物澆水，水溫一般較低，可使土壤溫度驟然下降很多，使得植物根部細(xì)胞代謝減弱，植物根的吸水能力明顯降低。但此時(shí)外界氣溫高，陽(yáng)光照度強(qiáng)，葉片為了散熱氣孔大開(kāi)，花卉的葉面蒸騰量大，植物體內(nèi)的水會(huì)出現(xiàn)“入不敷出”的現(xiàn)象，產(chǎn)生生理性缺水，部分細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離，很快萎蔫，嚴(yán)重的可導(dǎo)致花卉死亡，這種現(xiàn)象對(duì)于一些闊葉草本花卉植物(其根部大多分布于土壤表層以下1cm的范圍內(nèi)，該范圍土壤的溫度變化受環(huán)境影響較大)尤其明顯，現(xiàn)在的城市園林建設(shè)，用到了很多花卉植物，為了減少人工投入，植物的澆灌大多由自動(dòng)澆灌系統(tǒng)完成，澆灌系統(tǒng)的澆灌負(fù)載端多與深埋地底的輸水管連通，用于澆灌的水溫與地表溫度相差最高可達(dá)20°C左右，若在此時(shí)澆灌無(wú)異于殺死植物，因此，需要一種新的植物自動(dòng)澆灌系統(tǒng)，避免上述情況的發(fā)生。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]針對(duì)實(shí)際運(yùn)用中的問(wèn)題，本實(shí)用新型提出了一種植物自動(dòng)澆灌系統(tǒng)，具體方案如下:
[0004]—種植物自動(dòng)澆灌系統(tǒng)，包括水源、輸水管以及與輸水管相連的澆頭裝置，所述輸水管上設(shè)有用于控制輸水管通斷的電磁閥，所述電磁閥與控制機(jī)構(gòu)以及電源電連接，所述控制機(jī)構(gòu)包括一地表環(huán)境溫度檢測(cè)單元，用于檢測(cè)地表以上的環(huán)境溫度并輸出一第一溫度檢測(cè)信號(hào);一地下溫濕度檢測(cè)單元，用于檢測(cè)地表以下土壤的濕度以及溫度，并分別輸出一濕度檢測(cè)信號(hào)以及第二溫度檢測(cè)信號(hào);一邏輯控制單元，接收所述第一、第二溫度檢測(cè)信號(hào)以及濕度檢測(cè)信號(hào)，一邏輯控制單元，接收所述第一、第二溫度檢測(cè)信號(hào)以及濕度檢測(cè)信號(hào)，并比較所述第一、第二溫度檢測(cè)信號(hào)得到一差值、比較濕度檢測(cè)信號(hào)與一預(yù)設(shè)電壓，當(dāng)?shù)谝?、第二溫度檢測(cè)信號(hào)大小的差值小于預(yù)設(shè)閾值并且濕度檢測(cè)信號(hào)值小于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，輸出一控制信號(hào)控制電磁閥導(dǎo)通;一開(kāi)關(guān)單元，響應(yīng)于所述控制信號(hào)以控制電磁閥的通斷。
[0005]進(jìn)一步的，所述地表環(huán)境溫度檢測(cè)單元包括一第一溫度傳感器，所述第一溫度傳感器檢測(cè)地面環(huán)境溫度并輸出所述第一溫度檢測(cè)信號(hào)，為了方便后期的邏輯運(yùn)算，減少系統(tǒng)所需的電子元器件。
[0006]進(jìn)一步的，所述地下溫濕度檢測(cè)單元包括一第二溫度傳感器以及一濕度傳感器，所述第二溫度傳感器檢測(cè)地下環(huán)境溫度并輸出所述第二溫度檢測(cè)信號(hào)，所述濕度傳感器檢測(cè)地下土壤濕度并輸出所述濕度檢測(cè)信號(hào)。
[0007]進(jìn)一步的，所述邏輯控制單元包括一預(yù)設(shè)值電壓生成模塊，用以生成一供所述濕度傳感器作比較的預(yù)設(shè)值電壓信號(hào)；一比較模塊，比較所述第一溫度檢測(cè)信號(hào)與第二溫度檢測(cè)信號(hào)、濕度檢測(cè)信號(hào)與預(yù)設(shè)值電壓信號(hào)，輸出相應(yīng)的比較信號(hào)；一補(bǔ)償模塊，用以向第一溫度檢測(cè)信號(hào)或第二溫度檢測(cè)信號(hào)耦合一補(bǔ)償信號(hào)使得第一、第二溫度檢測(cè)信號(hào)在地面與地下溫度差正常時(shí)輸出大小一致;一邏輯運(yùn)算模塊，響應(yīng)于所述比較信號(hào)，輸出一控制信號(hào)。
[0008]進(jìn)一步的，所述預(yù)設(shè)值電壓生成模塊包括一第一電阻，其一端耦接于第一直流電，另一端與一第二電阻串聯(lián)后接地;其中，自第一電阻和第二電阻之間產(chǎn)生所述預(yù)設(shè)值電壓信號(hào)。
[0009]進(jìn)一步的，所述比較模塊包括第一比較器以及第二比較器，所述第一、第二比較器均具有一同相輸入端、一反相輸入端及一輸出端，所述第一比較器的同相輸入端親接于第二溫度傳感器的輸出端，反相輸入親接于第一溫度傳感器的輸出端，輸出端輸出第一比較信號(hào);所述第二比較器的同相輸入端耦接于濕度傳感器的輸出端，反相輸入第二參考值電壓，輸出端輸出第二比較信號(hào)。
[0010]進(jìn)一步的，所述補(bǔ)償模塊包括一第三電阻，其一端耦接于第一直流電，另一端與一第四電阻串聯(lián)后接地，其中，補(bǔ)償電壓信號(hào)自第四電阻與第五電阻之間產(chǎn)生并耦合到第一溫度檢測(cè)信號(hào)或第二溫度檢測(cè)信號(hào)中。
[0011]進(jìn)一步的，所述邏輯運(yùn)算模塊包括一與門(mén)，所述與門(mén)具有兩個(gè)輸入端與一個(gè)輸出端，其第一輸入端與耦接于第一比較信號(hào)，第二輸入端耦接于第二比較信號(hào)，其輸出端輸出控制信號(hào)。
[0012]進(jìn)一步的，所述開(kāi)關(guān)單元包括，一NPN三極管，其發(fā)射極接地，基極通過(guò)一第五電阻耦接于所述控制信號(hào)并通過(guò)一第六電阻與發(fā)射極共地;一繼電器，其線圈一端耦接于第一直流電，另一端耦接于該NPN三極管的集電極，其常開(kāi)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)串接于電源單元與電磁閥之間；一二極管，其正極耦接于該第一直流電，負(fù)極耦接于NPN三極管的集電極與該繼電器的線圈之間。
[0013]通過(guò)上述技術(shù)方案，正常情況下，若地下土壤中濕度不夠，即植物缺水時(shí)，控制機(jī)構(gòu)控制電磁閥導(dǎo)通，給植物澆灌，當(dāng)?shù)孛鏈囟扰c地底溫度之間的差異較大超過(guò)預(yù)定值時(shí)，這時(shí)即使土壤濕度下降，也暫停澆水，待地面與地底溫度差下降到合理的區(qū)間后再導(dǎo)通電磁閥，這樣可以有效避免植物不可恢復(fù)性缺水死亡，通過(guò)設(shè)置補(bǔ)償模塊，可以根據(jù)植物的習(xí)性設(shè)定補(bǔ)償大小，控制適宜澆水的溫度差區(qū)間。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型通過(guò)檢測(cè)地表與地底之間的溫度差，澆灌系統(tǒng)根據(jù)所述溫度差選擇性地對(duì)織物進(jìn)行澆灌，避免了植物發(fā)生不可恢復(fù)性缺水死亡，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便實(shí)用。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型的整體不意圖；
[0016]圖2為本實(shí)用新型控制器的電路原理圖；
[0017]圖3為電源電路圖。
[0018]附圖標(biāo)志:1、水源，2、輸水管，3、澆頭裝置，4、電磁閥，5、控制機(jī)構(gòu)，6、電源，7、土壤，8、地下溫濕度檢測(cè)單元，9、邏輯運(yùn)算模塊，10、開(kāi)關(guān)單元，11、第一溫度傳感器，12、第二溫度傳感器，13、濕度傳感器，14、預(yù)設(shè)值電壓生成模塊，15、比較模塊，16、補(bǔ)償模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0019]參照?qǐng)D1?3對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0020]如圖1所示，一種植物自動(dòng)澆灌系統(tǒng)，包括水源1、輸水管2以及與輸水管2相連的澆頭裝置3，輸水管2上設(shè)有用于控制輸水管2通斷的電磁閥4，電磁閥4與控制機(jī)構(gòu)5以及電源6電連接，控制機(jī)構(gòu)5包括一地表環(huán)境溫度檢測(cè)單元，用于檢測(cè)地表以上的環(huán)境溫度并輸出一第一溫度檢測(cè)信號(hào);一地下溫濕度檢測(cè)單元8，用于檢測(cè)地表以下土壤7的濕度以及溫度，并分別輸出一濕度檢測(cè)信號(hào)以及第二溫度檢測(cè)信號(hào);一邏輯控制單元，接收第一、第二溫度檢測(cè)信號(hào)以及濕度檢測(cè)信號(hào)，邏輯運(yùn)算后輸出一控制信號(hào)，當(dāng)?shù)谝?、第二溫度檢測(cè)信號(hào)大小的差值以及濕度檢測(cè)信號(hào)值均小于預(yù)設(shè)值時(shí)，控制信號(hào)控制電磁閥4導(dǎo)通，不然則控制電磁閥4關(guān)斷;一開(kāi)關(guān)單元10，響應(yīng)于控制信號(hào)以控制電磁閥4的通斷。
[0021 ]在本實(shí)用新型中，水源I可以選擇市政自來(lái)水管，也可以選擇其他方式的集水器。
[0022]詳述的，地表環(huán)境溫度檢測(cè)單元包括一第一溫度傳感器11，第一溫度傳感器11檢測(cè)地面環(huán)境溫度并輸出第一溫度檢測(cè)信號(hào)。
[0023]詳述的，地下溫濕度檢測(cè)單元8包括一第二溫度傳感器12以及一濕度傳感器13，第二溫度傳感器12檢測(cè)地下環(huán)境溫度并輸出第二溫度檢測(cè)信號(hào)，濕度傳感器13檢測(cè)地下土壤7濕度并輸出濕度檢測(cè)信號(hào)。
[0024]優(yōu)選地，將上述溫度檢測(cè)模塊與濕度檢測(cè)模塊均選擇為電壓輸出的類(lèi)型，這樣就簡(jiǎn)化省去了后期信號(hào)處理時(shí)的A/D轉(zhuǎn)化單元。
[0025]如圖2所示，詳述的，邏輯控制單元包括一預(yù)設(shè)值電壓生成模塊14，用以生成一供濕度傳感器13作比較的預(yù)設(shè)值電壓信號(hào)；一比較模塊15，比較第一溫度檢測(cè)信號(hào)與第二溫度檢測(cè)信號(hào)、濕度檢測(cè)信號(hào)與預(yù)設(shè)值電壓信號(hào)，輸出相應(yīng)的比較信號(hào)；一補(bǔ)償模塊16，用以向第一溫度檢測(cè)信號(hào)或第二溫度檢測(cè)信號(hào)耦合一補(bǔ)償信號(hào)使得第一、第二溫度檢測(cè)信號(hào)在地面與地下溫度差正常時(shí)輸出大小一致;一邏輯運(yùn)算模塊9，響應(yīng)于比較信號(hào)，輸出一控制信號(hào)。
[0026]進(jìn)一步的，預(yù)設(shè)值電壓生成模塊14包括一第一電阻Rl，其一端耦接于第一直流電，另一端與一第二電阻R2串聯(lián)后接地;其中，自第一電阻Rl和第二電阻R2之間產(chǎn)生預(yù)設(shè)值電壓信號(hào)。
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