一种带音乐的家用智能浇花器的设计与制作

长沙市长郡中学 曾耀莹

一种带音乐的家用智能浇花器的设计与制作

长沙市长郡中学 曾耀莹

智能浇花器利用探针将花瓶中土壤含水量转化为电阻的大小,通过检测、控制电路,当土壤干燥时,控制抽水机工作,实现对花卉的智能浇水,并在抽水时播放音乐。电路简单、成本低、适合家庭应用。

湿度检测探针;音乐;自动浇花器

平时,人们往往由于工作非常忙碌或经常出差,不能及时给家里的花浇水,因此花经常由于缺水枯萎而死。笔者就自己找资料,动手设计了一个简单带音乐的智能浇花器,用于给自家阳台的花卉自动浇水,通过一个夏天的试用,发现有了智能浇花器,再也不用担心家里的花会因抽水而枯萎了。下面将智能浇花器的设计原理、制作过程作进一步阐述。

1 设计原理

智能浇水器主要由湿度检测探针、检测与控制电路、抽水机、音乐盒组成,如图1所示。利用检测探针直接测量两探针间土壤的电阻,当土壤干燥时,探针间的电阻值就大,当土壤湿润时,探针间的电阻值就小。从而把土壤的干湿度转化为电阻的大小,然后经过检测电路的判断,实现无人自动浇水。

图1 智能浇花器框图

2 电路制作

在设计好整体框架后,接下来是电路的制作。

2.1 湿度检测探针

找两根较粗的长约20厘米的硬铜线,把一端打磨成尖锐状,在另一端焊接好连接导线,调整好两根探针的间隔插入土壤中,这样,湿度检测探针就做好了。

2.2 检测与控制电路

具体电路如图2所示,由电阻、电位器、三极管、继电器等组成。2.3 抽水机

图2 智能浇花器电路

抽水机我利用了我家的一个废弃鱼缸,把里面的抽水机拆下来,然后,在出水管的前端还加装一个简易的花洒,抽水机就大功告成了。

3 工作原理

当花盆中的土壤湿润时,探针两端的电阻值小,三极管Q1不工作(相当于开关断开),等效电路如图3所示,继电器没有接通电源,抽水机不抽水;当花盆中的土壤变得干燥时,探针两端的电阻值变大,三极管Q1工作(相当于开关闭合),等效电路如图4所示,继电器线圈4-5接通电源、线圈产生磁力,使常开触点1-3闭合,抽水机接通电源自动抽水,音乐盒也通电播放音乐。随着抽水的进行,土壤越来越湿润,当土壤的含水量达到一定值时,探针两端的电阻值变小,三极管Q1、Q2不工作,继电器断电停止工作,常开触点断开,使抽水机与音乐盒失电停止工作。随着水被花卉吸收和日间蒸发,土壤逐渐变得干燥,抽水机又会自动抽水,这样,周而复始,实现自动浇水。

图3 土壤湿润时等效电路

图4 土壤干燥时等效电路

4 电路安装及注意事项

在安装电路时,需注意两根探针间隔的大小会影响浇水的多少,由于花卉的种类不同,它们的喜水性也不一样,并且花卉不同的生长周期,对水的需求也不一样,因此,电路上设计了一个电位器,改变电位器的大小也可改变浇水量和浇水的频次。

使用智能浇水器时,需注意水池的液面高度与花盆之间高度差,不能超过抽水机的最大抽水高度。

5 结束语

该智能浇花器可以根据土壤湿度进行科学智能浇水,也可进行短期内无人自动浇水,避免因人们外出较长时间花干旱枯萎的窘境,它只有在花儿感到"渴"时才自动浇水,花儿"喝"饱后,自动停止浇水,杜绝了人工浇水的随意性,节约水资源,绿色环保,适合家庭使用。同时该浇花器具有体积小,成本低廉,操作简单的特点。

[1]胡斌。电子线路基础轻松入门[M]。北京:人民邮电出版社,2010.

[2]杨帮文。实用电子小制作精选[M]。北京:人民邮电出版社,2006.

[3]常用音乐IC芯片接线图电路图[EB/OL]。http://wenku。baidu。 com/link?url=GdFfM7fWLoBvhgi9jsDz3bxSxoDtuxlvRjV5hY3vdjty5C w2czw10h0kLbiEB6c17-fC5B0Z7JRcYHipxN4eAzUQOpsfd2QlhB67 XgKXpP,2011-11-05/2016-10-28.

曾耀莹(1999-),女,长郡中学学生。