智能控制的灌溉系统

爱拆解好折腾 · 发表于 2020-6-13 17:53:47

本帖最后由爱拆解好折腾于 2020-6-13 18:28 编辑

智能灌溉系统设计思想比较简单，控制模块开启和关闭灌溉系统，水位传感器负责逻辑控制开泵还是开自来水电磁阀。

就在其他配件还在路上的时间里，抽空先做了个简易的水位传感器。

这个传感器简单到只用了三个元件，一个8050型号的三极管和一个继电器实现的，再用一个二极管保护一下，防止继电器线圈的反向电动势将三极管击穿。

经过测试传感器非常灵敏，动作执行的果断且流畅没有丝毫的拖泥带水。

用网线把各种功能的线事先理顺，用不同颜色定义不同的功能。

再等待配件的过程中把整个设计重新做了思想实验，没有问题，每个环节都符合逻辑且没有冲突，那么就可以继续下面的工作了。

接下来就是配置智能家居主机和执行端的智能模块，这些工作都可以事先做好。

在米家的app里添加自定义设备，名称就叫灌溉系统吧，设置两个状态打开和关闭。

这时需要小米智能音箱配合完成，这个音箱很早之前就被我改装过，不仅可以控制红外设备还可以控制433M和315M的射频设备以及Wi-Fi智能设备、zigbee设备和各种zigbee协议的无线传感器，可谓绝大多数的无线智能产品都在掌控之中。

这次使用的是一个433M的射频模块，当按下打开时，手机通过Wi-Fi或4G网络控制小米音箱发出设定的红外信号，红外信号通过音箱改装模块转成433M的射频信号发送出去，接收端也就是执行端的智能模块接收到这个指令，闭合电路实现灌溉系统的开启。

设置很简单，设置生成指令，然后与执行端模块进行对码，这样就完成了配置。

测试结果，按下app的打开按钮，继电器吸合，按下关闭按钮，继电器断开，完美！

接下来设置定时开关，同样在米家app里完成设置。灌溉时间一般选在早上或傍晚，所以设定每天早6点启动20分钟后结束，当然这只是设计时间，还会根据实际效果作出适当的调整。

这天中午收到短信，配件终于到了，冒着酷暑将快递领回家中，两个12V2分管径的电磁阀和几个三通连接件。

如果对一件事，事先计划好并做过多次思想实验的话，动手是最简单的事情。

很快，将三通连接净水机的进水管，把自来水引出去，连接电磁阀，电磁阀连接另一个三通；水泵也连接一个电磁阀，电磁阀连接同一个三通，最终这个责任重大的三通连接器通向了喷淋系统的入口。

将一堆乱七八糟的控制线连接好，每个环节做最后的检查，确保正确无误，就要准备第一次测试了。

其实整个工作流程并不复杂，用app或语音指令或系统定时进行操作，通过智能家居主机发送信号给执行端的智能模块，开启或关闭灌溉系统。当开启时，水位传感器实时监测水桶水位高度，当水桶水位在预定高度以上时水泵和泵端电磁阀同时工作，完成使用废水灌溉；当传感器监测到水位低于预设高度时，打开自来水电磁阀，同时关闭水泵和泵端电磁阀，完成自来水灌溉，直到智能模块接收到来自智能家居主机的关闭指令，关闭供电结束灌溉。泵端电磁阀有两个作用一个是防止停止工作时水通过水泵继续缓慢流出，二是防止自来水灌溉时逆流。自来水电磁阀除了控制水流通断也有防止逆流的作用。

第一次测试非常成功，分别模拟了开机前水桶满水状态、开机前缺水状态和开机前满水过程中缺水这三种状态。结果与设计的功能和动作执行状态完全一致。水桶有水时水泵工作，没有水时自来水工作，关闭后全部停止工作。

另外加个遥控开关，绕过智能家居系统实现手动开关。如果停电还有个手动阀门可以手动控制自来水通断。

后期如果闲的话可以考虑加个雨水传感器，如果监测到下雨就停止当天的定时任务如果这天有定时任务的话。

如果更闲的话还可以加个土壤湿度传感器即便当然没有定时任务湿度低于预设值也可以开启，或是湿度达到设定值关闭灌溉系统。这样就比较完美了。

到此就应该结束了，大概是最近没写什么东西吧，就当做一次无聊的练笔了。