CN207340900U - 一种足球场自动浇水控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种足球场自动浇水控制装置，属于电子技术领域。本实用新型包括湿度传感器、模拟信号选择器、稳压滤波电路、A/D转换器、单片机、显示器、电磁继电器和键盘；所述湿度传感器将湿度信号转换为电压信号，单片机控制模拟信号选择器分时采集电压信号，电压信号通过稳压滤波电路经稳压滤波后直接通过A/D转换器进行AD转换，AD转换的信号输入到单片机上，单片机根据接收的来自湿度传感器的信号与键盘输入的信息控制电磁继电器启动或关闭对应区域的喷灌设备，单片机控制显示器显示信息。本实用新型通过合理的构成及连接可以用于实现足球场自动浇水控制。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种足球场自动浇水控制装置，属于电子技术领域。
背景技术
足球场占地面积大，传统的人工浇水每天都需要耗费人工，并且效果也差强人意，因为人为浇水只能依靠经验积累大面积浇水，无法准确判断草坪的哪个具***置严重缺水，往往造成不缺水的地方被多次重复浇水，而缺水的位置却得不到充足的水分，导致草坪得不到所需的生长条件。我国面临着严峻的缺水问题，人工浇水与生态现状背道而驰。如今进入了智能化的时代，单片机嵌入技术得到了广泛的运用，全自动化智能仪器的使用节省了人们很多的时间，提高了人们的生活质量。足球场自动控制装置的设计是为了改善目前传统人工浇水带来的弊端，比如浇水利用率不高，因此若通过土壤湿度传感器对土壤含水量进行采集后，可以更加精确的判断出哪块区域缺水，哪块区域不缺水。这样就可以有针对性的浇水，很大程度上节约水资源，提高浇水利用率。并且还能及时补充缺水区域的水分，给草坪一个最合适的成长条件。此外，该装置和传统的人工劳动力相比较，不仅节约了人工成本还节约了时间和金钱成本，同时为运动员提供最优质的运动环境。
建立足球场自动浇水控制装置，需要考虑足球场自动浇水控制装置的构成、连接等问题。
发明内容
本实用新型提供了一种足球场自动浇水控制装置，以用于解决建立足球场自动浇水控制装置的构成、连接等问题，同时通过该装置用于实现全自动智能控制浇水。
本实用新型的技术方案是：一种足球场自动浇水控制装置，包括湿度传感器、模拟信号选择器、稳压滤波电路、A/D转换器、单片机、显示器、电磁继电器和键盘；
所述湿度传感器将湿度信号转换为电压信号，单片机控制模拟信号选择器分时采集电压信号，电压信号通过稳压滤波电路经稳压滤波后直接通过A/D转换器进行AD转换，AD转换的信号输入到单片机上，单片机根据接收的来自湿度传感器的信号与键盘输入的信息控制电磁继电器启动或关闭对应区域的喷灌设备，单片机控制显示器显示信息。
所述湿度传感器为FDR土壤湿度传感器。
所述模拟信号选择器型号为ADG506A。
所述A/D转换器型号为ADC0809。
所述显示器为LED数码显示器。
所述单片机型号为AT89C52。
所述喷灌设备为地埋式喷水装置。
本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型通过合理的构成及连接可以用于实现足球场自动浇水控制。
2、在喷灌模块中，采用了地埋式喷灌装置，在保证了足球场地平整之外，由于其工作原理能够做到不依赖外接电源控制，只需要利用水压的增大和减弱来控制它伸出和缩回地表。另外，外接键盘和数码显示的接入可以加强人机互动，更灵活便捷的操纵检测控制装置。
3、改善目前传统人工浇水带来的弊端，比如浇水利用率不高，因此若通过土壤湿度传感器对土壤含水量的采集后，可以更加精确的判断出哪块区域缺水，哪块区域不缺水。这样就可以有针对性的浇水，很大程度上节约水资源，将浇水利用率尽量提高。并且还能及时补充缺水区域的水分，给草坪一个最合适的成长条件。此外，该装置和传统的人工劳动力相比较，不仅节约了人工成本还节约了时间和金钱成本，同时为运动员提供最优质的运动环境。
附图说明
图1是本实用新型结构框图；
图2是本实用新型的电路原理图；
图3是本实用新型中LED数码显示器连接电路图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型作进一步说明，但本实用新型的内容并不限于所述范围。
实施例1：如图1-3所示，一种足球场自动浇水控制装置，包括湿度传感器、模拟信号选择器、稳压滤波电路、A/D转换器、单片机、显示器、电磁继电器和键盘；
所述湿度传感器将湿度信号转换为电压信号，单片机控制模拟信号选择器分时采集电压信号，电压信号通过稳压滤波电路经稳压滤波后直接通过A/D转换器进行AD转换，AD转换的信号输入到单片机上，单片机根据接收的来自湿度传感器的信号与键盘输入的信息控制电磁继电器启动或关闭对应区域的喷灌设备，单片机控制显示器显示信息。
进一步地，所述湿度传感器可以为FDR土壤湿度传感器。
进一步地，所述模拟信号选择器型号可以为ADG506A。
进一步地，所述A/D转换器型号可以为ADC0809。
进一步地，所述单片机型号可以为AT89C52。
进一步地，所述显示器可以为LED数码显示器。
进一步地，所述喷灌设备为地埋式喷水装置。
实施例2：如图1-3所示，一种足球场自动浇水控制装置，包括湿度传感器、模拟信号选择器、稳压滤波电路、A/D转换器、单片机、显示器、电磁继电器和键盘；
所述湿度传感器将湿度信号转换为电压信号，单片机控制模拟信号选择器分时采集电压信号，电压信号通过稳压滤波电路经稳压滤波后直接通过A/D转换器进行AD转换，AD转换的信号输入到单片机上，单片机根据接收的来自湿度传感器的信号与键盘输入的信息控制电磁继电器启动或关闭对应区域的喷灌设备，单片机控制显示器显示信息。
具体使用如下：
A、把足球场分为四块区域，每块区域中，喷灌设备在中心，安插的FDR土壤湿度传感器均匀分布在四周，整块足球场一共有16个传感器在分时采集实时湿度值。由于分时采集时需要一块区域对应四个传感器，并且不能出现顺序错位，否则第二块区域的第一个检测点被误判为第一块区域的最后一个检测点，这样就会导致后面喷灌***出现混乱。每个区域四个点中只有检测到两个及以上的点处于缺水状态才能满足该块区域缺水的条件，这样能够防止误判。
B、对于足球场上安插的16个土壤湿度传感器，对应输出的16个电压值采用分时采集。16个信号可以通过一个16选1的模拟信号选择器，将16个点编序号逐个循环检测。
C、每次检测到的一个信号传送给ADC0809进行模数转换，再传送到单片机AT89C52，选用P0.0口作为接收土壤湿度信号。对于外接键盘，我们选用了4×4交互式键盘，因此选用P2口作为与外接键盘的对接口。关于显示部分，LED七段数码管显示可以用P1口来进行传送。关于控制继电器的引脚，选用P0.1-P0.4来输出控制信号的高低，这样P2口用于输入，P1口用于输出。除此之外，我们需要用单片机来控制模拟信号分时采集电路，要提供给ADG506A一个时钟脉冲，这就需要用到单片机的T0、T1功能，也就是需要用到P3.4或P3.5口。
D、七段LED数码管上要显示的是实时监控的土壤湿度值，选用了动态显示的方式。在显示时根据区域分别在前面显示ABCD，以区分四块区域中的哪一块，字母后紧跟该区域对应的第一个湿度值。键盘采用4X4矩阵式键盘，共有16个按键，但实际没有使用这么多。有0~9，小数点，设定键，确认键，可以根据需要随意设定湿度上下限值。
E、从单片机输出控制信号后，要想打开水泵的话，这是一个由数字信号控制开关的通断的过程，因此连接一个电磁继电器作为信号转换中转和开关控制。当从P0.1口输出低电平表示第一块区域需要浇水时，该低电平通过PNP的基极B，令其导通，因此就有电流通过线圈令衔铁在电磁力作用下与常开触点吸合，打开水泵给第一块区域的喷灌设备提供水流启动浇水；相反若单片机输出的是高电平表示停止浇水，那么三极管因基级加了高电平而截止，线圈因失去电流使衔铁与常开触点分离，关闭水泵停止输送水流，其他区域也同理。
F、电磁继电器打开对应区域的水泵，水流冲进地埋式喷灌设备的外接管道，水压作用在一级伸缩壁上，通过内部弹簧以及二级伸缩臂的共同作用，把喷头推出地表，开始旋转浇水。当土壤湿度达到上限值后，单片机发出指令停止浇水，关闭水泵，停止供水，此时水压骤减，产生向下的拉力，在伸缩臂和弹簧的共同作用下把喷头拉回地表下，停止工作，整个过程完全依靠水压和内部部件相互作用，具备自动伸出和缩回的功能，不用外接电源，不影响草坪的平整，也不会裸露在外被人为损坏。
上面结合附图对本实用新型的具体实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (7)
1.一种足球场自动浇水控制装置，其特征在于：包括湿度传感器、模拟信号选择器、稳压滤波电路、A/D转换器、单片机、显示器、电磁继电器和键盘；
所述湿度传感器将湿度信号转换为电压信号，单片机控制模拟信号选择器分时采集电压信号，电压信号通过稳压滤波电路经稳压滤波后直接通过A/D转换器进行AD转换，AD转换的信号输入到单片机上，单片机根据接收的来自湿度传感器的信号与键盘输入的信息控制电磁继电器启动或关闭对应区域的喷灌设备，单片机控制显示器显示信息。
2.根据权利要求1所述的足球场自动浇水控制装置，其特征在于：所述湿度传感器为FDR土壤湿度传感器。
3.根据权利要求1所述的足球场自动浇水控制装置，其特征在于：所述模拟信号选择器型号为ADG506A。
4.根据权利要求1所述的足球场自动浇水控制装置，其特征在于：所述A/D转换器型号为ADC0809。
5.根据权利要求1所述的足球场自动浇水控制装置，其特征在于：所述单片机型号为AT89C52。
6.根据权利要求1所述的足球场自动浇水控制装置，其特征在于：所述显示器为LED数码显示器。
7.根据权利要求1所述的足球场自动浇水控制装置，其特征在于：所述喷灌设备为地埋式喷水装置。
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Cited By (1)
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| CN108849434A (zh) * | 2018-06-20 | 2018-11-23 | 内蒙古蒙草生态环境（集团）股份有限公司 | 一种草坪智能养护***及其在足球场草坪护理中的应用 |
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2017
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