1.1 信號采集部分
1.1.1 土壤濕度檢測
采用硅濕敏電阻作為檢測土壤濕度的傳感器,,它在25℃時響應(yīng)時間小于5 s,,檢測土壤含水量范圍為O~100%。
當濕敏傳感器插入土壤時,,由于土壤含水量不同,,使得濕敏傳感器的阻值也不同。通過濕敏電阻和IC1NE555判斷濕度強弱,,如果是土壤較干燥,,濕敏電阻阻值較大,NE555翻轉(zhuǎn),輸出高電平(約為電源電壓),。
調(diào)整時,,將濕敏電阻插入水內(nèi),調(diào)Rp1使NE555的3腳輸出為12 V,,然后將濕敏電阻從水中取出并擦干,,調(diào)Rp1使輸出0 V,這樣反復(fù)調(diào)節(jié)多次即可達到要求,。
1.1.2 日光強弱檢測
通過光敏電阻和NE555判斷光線是否強烈,,如果是中午光線較強烈,IC2 NE555的3腳輸出低電平,,此時無論土壤干燥與否均不澆水,。此處用NE555進行判斷,當傍晚日光較弱,,光敏電阻阻值較大NE555翻轉(zhuǎn),,輸出高電平(為電源電壓)。
1.2 灌溉控制
1.2.1 與門判斷
當IC1和IC2同時輸出高電平時,,IC3 CD4073輸出高電平,。無論IC1和IC2中任一不滿足條件,IC3都輸出低電平,。
1.2.2 延時電路
通過CD4060和電容電阻和可調(diào)電阻組成的震蕩電路實現(xiàn)延時從CD4060開始工作到進入保持狀態(tài)這段時間就是灌溉時間,。可調(diào)節(jié)Rp3的阻值來改變延時時間,。
1.3 電源部分
由于自來水在水管中流動的速度較快,,可以把其中的部分動能回收利用。用自來水壓力推動風(fēng)葉片帶動微型的發(fā)電機,,將發(fā)電機發(fā)出電能存儲到鋰電池中,,再通過升壓電路將鋰電池中電能轉(zhuǎn)存到6 V或者12V蓄電池中。用這部分電能為自動灌溉監(jiān)控電路提供電能,。
1.4 執(zhí)行部分
使用濕度檢測部分輸出的電壓來控制繼電器的吸合,,進而控制電磁閥的通斷,實施自動灌溉,。
電磁閥與電源間加一開關(guān),,使其可強制打開和關(guān)閉。當想欣賞灌溉美景時,,強制打開電磁閥即可,。
2 結(jié)語
試驗證明該裝置具有下述優(yōu)點:
(1)系統(tǒng)穩(wěn)定性好。電路主要由模擬電路構(gòu)成,,要求精度不高,,穩(wěn)定性好,,監(jiān)控范圍和延時時間都可調(diào)節(jié)。
(2)安全性高,。本裝置由自來水發(fā)電,,輸出為低電壓,無任何安全隱患,。
(3)成本低,。該裝置無需外接電源,無噪音,、造價低,、體積小、適用范圍廣泛,,很容易推廣使用,。
(4)環(huán)保。自來水發(fā)電節(jié)約能源,,無污染,,保護,,環(huán)境,。
(5)可與園林開發(fā)商合作,可為種植業(yè)節(jié)省大量的人力,、物力,,該節(jié)能設(shè)備將成為種植業(yè)的受益點。
(6)可用于偏遠山村,,電力不發(fā)達的地方,,使當?shù)氐慕?jīng)濟作物生長的更好。