关于新型自动节水装置的设计

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自动化灌溉设计方案

自动化灌溉设计方案

自动化灌溉设计方案一、引言自动化灌溉系统是一种利用先进的电子设备和控制技术,实现农田和园林的自动浇水的系统。

相比传统的人工浇水方式,自动化灌溉系统具有效率高、节水、省力等优势。

本文将提出一种基于传感器和控制器的自动化灌溉设计方案。

二、系统组成(1)传感器:系统需要使用各种传感器来感知环境参数,如土壤湿度传感器、温度传感器、光照传感器等。

(2)控制器:控制器是系统的核心部件,用于接收传感器数据、进行判断和控制操作。

可以选择微控制器或PLC作为控制器。

(3)执行器:执行器是将控制信号转化为实际操作的装置,如电磁阀、水泵等。

执行器的选型应根据实际需求和灌溉方式进行选择。

(4)通信模块:为了方便监控和远程控制,可以添加无线通信模块,如Wi-Fi、GPRS、LoRa等。

三、系统工作流程(1)感知环境参数:通过土壤湿度传感器、温度传感器、光照传感器等感知环境参数,并将数据传输给控制器。

(2)判断灌溉需求:控制器根据接收到的环境参数数据,进行判断,确定是否需要进行灌溉。

(3)控制操作:如果判断需要进行灌溉,控制器通过输出控制信号,控制执行器进行相应的操作,如开启水泵、控制电磁阀等。

(4)监测和反馈:控制器可以监测灌溉效果和系统状态,并将实时数据反馈给用户,以方便实时掌握系统运行情况。

四、系统设计需考虑的因素(1)环境要素:不同的农作物对环境要素的要求不同,例如水稻需要较高湿度,番茄则需要较高温度。

因此,在设计系统时要考虑特定农作物的生长要求。

(2)节水性能:自动化灌溉系统应具备节水性能,可以根据土壤湿度、环境温度等因素进行智能调节,避免浪费水资源。

(3)精准性:传感器的准确性和精度要求高,以便准确感知环境参数。

(4)可靠性:系统应具备稳定可靠的性能,避免故障和停机时间,保证长期运行。

(5)安全性:系统应具备安全性,防止因意外事故造成浇水量过多或过少,导致农作物损失。

五、实施步骤(1)系统设计:根据具体的应用场景,设计系统的硬件组成和工作流程。

新型全自动节水装置

新型全自动节水装置

新型全自动节水装置作者:张百鹤聂超群来源:《中国科技博览》2019年第12期[摘要]浪费水的现象在我们生活中非常多,针对这种浪费的现象我们设计了一款新型全自动节水装置,该水龙头与普通水龙头相比设有洗手洗菜两种工作模式,当开启洗菜模式时,喷头会将水雾化喷出超大的接触面积和高压水流会把蔬菜上的泥土和死角彻底清洗干净;当开启洗手模式时该水龙头设有红外自动感应开关和速热水的功能,还可以自动在水中添加洗手液、洗发液等,在该水龙头的背面是个红外感应感受器。

该水龙头的顶端是个圆盘的空气加湿器,它可以根据室内的干湿度增加室内湿度,该水龙头是嵌入在洗手盆或洗碗盆中的,不用是可将它按下,使用时只要将它按上即可,该水龙头不仅很大限度的节省了水资源也大大节省了厨房和洗漱间的空间。

[关键词]脉冲阀门;红外装置;加热装置;烘干装置中图分类号:TP783 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)12-0124-01水是生命之源,这的确是最中肯的评价,自从生命在水中形成的第一天起,水在生命体中起的作用就没有发生过改变。

水是目前所知地球上和我们体内最丰富的物质,一个8磅重的婴儿体内就有近6磅重的水,一个成年人体内75%是水。

水是万物之源。

没有水,就不会有生物,更不会有我们人类。

虽然地球上的水资源很丰富,但是可供人类使用的淡水资源却很有限。

它的总量还不到水资源总量的1%。

而且分布及不均衡,其中一大部分以冰的形式存在于人类难以到达的南极洲。

在人们生活的大陆上,淡水资源的不均衡也很明显。

在江河湖泊附近淡水资源相对丰富,而在远离江河湖泊的内陆几乎没有自然存在的淡水资源。

所以,合理利用水资源对人类的长期生存是很重要的。

这就需要我们不浪费水,而且要节水。

1.方案设计新型全自动节水装置的主要模块如下:(1)加热模块:通过电源的供电,水龙头嵌入式加热装置在内部将水加热,嵌入式加热装置加热时间段,而且安全可靠。

(2)红外装置:基于对遮挡物的识别,进而达到对水龙头出水的控制,即达到了节水的效果,也提高了使用者的体验。

基于WSN的智能节水灌溉系统设计方案

基于WSN的智能节水灌溉系统设计方案

基于WSN的智能节水灌溉系统设计方案本设计的主要内容是研制开发适合我国国情的、低成本的易推广的、主要应用于温室大棚的节水灌溉自动控制系统,为实现我国农业高效节水灌溉提供技术装备。

由于不同农作物有不同的需水特性灌水时间、灌水量既影响农产品的产量也影响农产品的质量,因此,高效节水灌溉自动控制技术主要是向适时适量、按需灌溉的方向发展。

所以,该设计主要包括两个方面,一是测,获取土壤水分信息,并根据土壤水分信息及温度和作物需水特性来决定灌溉时间与灌溉量的多少。

这将摆脱以往仅凭经验灌溉的灌溉模式,使作物灌溉决策建立在科学的基础之上。

二是控,研究如何根土壤条件、土壤水分信息及作物需水特性进行合理的灌溉决策,即将传统的凭经验由人工手动阀门控制灌溉方式改为自动进行适时适量、按需灌溉控制。

单片机系统根据测得土壤的温度和湿度值通过程序来控制水泵的放水量从而提高水的利用效率节省大量人力,达到智能灌溉节约用水的目的。

系统采用STC12c5a单片机来实现。

用湿度传感器FC-28对湿度进行采集,所得电流信号经处理得到可用的电压信号,输入到A/D转换器转化成数字信号,再由单片机对此信号进行处理。

用温度传感器DS18B20对温度进行采集,所得信号经内部处理,直接得到可用的数字信号,将采集的温度值和土壤的湿度值,通过zigbee节点,将数据通过自组网的方式传送给zigbee网关,zigbee网关通过串口通信的方式与单片机连接,单片机上装有GPRS模块,将数据通过短信的方式发送给终端手机用户,手机用户能够接收到实时的数据。

手机用户通过AT指令,反过来经过GPRS模块、串口通信设置传感器的阈值电压。

当温度、土壤湿度低于设定阈值时,通过zigbee节点的继电器,采用外接电源,驱动外面电机工作,实施喷灌;当温度、土壤湿度高于设定阈值时,通过zigbee节点的继电器,停止驱动,电机停止工作,不再喷灌。

下面是整个系统的框图:1.温度传感器的选择方案1:采用热敏电阻。

关于新型自动节水装置的设计

关于新型自动节水装置的设计

新型节水装置示意图
1.拉杆 2.弹簧 3.堵水阀 4.铁质材料 51.失水保护功能
和我们了解的电路中的失压零 压保护从而避免灾难有异曲同工之 妙。
2.长时流水自动关闭功能
避免了在忘关水龙头时让水白 白的浪费掉。
电路控制流程图
挡板中微型开关S闭合 时间继电器接通计时
设计理念:
基于我国水资源匮乏,人们 的节水意识淡薄,校园,工厂水 资源浪费严重之现状以及号召国 家建设节水型社会的可持续发展 战略。本人设计了一款自动节水 节能节水装置。
该装置的基本组成部分
这是一款由DH48S系列的数字式时 间继电器、电磁铁等辅助组成的一个新 型的自动节水装置。该装置具有在停水 后当水再一次来而未关水龙头的情况下 自动关闭水流的功能,以及当持续流水 超过一定时间后自动关闭水源的功能。 特别适合在学校、公司等公共场所应用。
到时继电器触点闭合
电磁铁电路接通
堵水阀被强行吸下关闭
实际控制电路图
请大家节约用水!
谢谢观看!

智能节水设计方案

智能节水设计方案

智能节水设计方案
智能节水设计方案
随着人口的增加和城市化的发展,水资源越来越紧缺,节水是一项重要的环保措施。

借助智能技术,可以设计出一种智能节水系统,以有效地管理和利用水资源。

首先,可以在家庭用水系统中应用智能传感器技术。

在每个水龙头、淋浴头和马桶等用水设备上安装传感器,监测水流量和用水时间。

当用水超过预设值时,系统自动关闭水龙头或警示用户。

这样可以杜绝浪费和疏忽造成的大量水资源浪费。

其次,利用智能控制技术,可以实现智能浇灌系统。

通过感知土壤湿度、环境温度和降雨量等因素,系统可以自动调整浇水量和时间,确保植物得到适当的水分供应,避免不必要的水资源浪费。

此外,智能节水系统还可以与天气预报和水资源监测部门的数据进行联动。

通过分析和预测天气情况和水资源供应状况,系统可以智能地调整用水计划和用水设备的工作模式,以便更有效地使用和分配水资源。

同时,智能节水系统还可以通过数据收集和分析来优化用水管理策略。

通过收集用户的用水行为和习惯数据,系统可以分析出潜在的用水浪费点和节水潜力,进一步提升节水意识和管理水资源的效率。

最后,智能节水系统还可以与用户的智能家居系统进行无缝连接。

用户可以通过手机或智能助手控制和监测家中的用水设备,随时随地实现用水控制和管理。

综上所述,智能节水设计方案采用智能传感器、智能控制和数据分析技术,可以有效地管理和利用水资源。

这种系统不仅可以降低用水浪费,节约水资源,还可以提升用户的节水意识和用水管理效率。

随着智能技术的发展和应用,智能节水系统有望在未来得到广泛的推广和应用。

节水小发明制作方法

节水小发明制作方法

节水小发明制作方法在当今社会,水资源的短缺问题日益严重,节约用水已经成为每个人都应该关注的话题。

为了更好地节约用水,我们可以通过一些小发明来改善现状。

本文将介绍一些节水小发明的制作方法,希望能够为大家提供一些灵感和启发。

首先,我们可以制作一个智能水龙头。

智能水龙头可以根据人们的需求,自动调节水流量和水温,避免浪费水资源。

制作智能水龙头的方法很简单,只需要一个传感器和一个微控制器,通过编程控制水龙头的开关和水流量即可。

这样一来,当人们离开水龙头时,水龙头会自动关闭,节约了大量的水资源。

其次,我们可以制作一个节水淋浴器。

传统的淋浴器往往水流量较大,容易造成浪费。

我们可以通过在淋浴器上安装一个节水装置来解决这个问题。

节水装置可以限制水流量,让水流更加均匀,既能够满足人们的洗浴需求,又能够节约用水。

制作节水淋浴器的方法也很简单,只需要一个节水装置和一些基本的工具,就可以轻松完成。

另外,我们还可以制作一个雨水收集桶。

雨水是一种宝贵的水资源,我们可以利用雨水来浇灌花园、清洗车辆等。

制作雨水收集桶的方法也很简单,只需要一个大桶和一根排水管,将排水管连接到屋顶的排水口,就可以将雨水收集起来,方便后续的利用。

最后,我们可以制作一个节水花洒。

传统的花洒往往水流量较大,容易造成浪费。

我们可以通过在花洒上安装一个节水装置来解决这个问题。

节水花洒可以限制水流量,让水流更加均匀,既能够满足浇花的需求,又能够节约用水。

制作节水花洒的方法也很简单,只需要一个节水装置和一些基本的工具,就可以轻松完成。

总之,通过一些小发明的制作,我们可以更好地节约用水,为保护水资源做出自己的贡献。

希望大家可以从中获得一些灵感,一起为节约用水贡献自己的力量。

让我们共同努力,为建设美丽家园而不懈奋斗!。

基于单片机的节水灌溉自动控制系统设计

基于单片机的节水灌溉自动控制系统设计

摘要自动控制节水灌溉技术代表了农业现代化的发展状况,灌溉系统自动化水平比较低下是制约我国高效农业发展的主要原因。

本文就此问题研究了基于单片机的节水灌溉自动控制系统,系统对土壤湿度进行监控,并按照农作物的要求进行适时适量的灌水,其核心部分是单片机控制部分,主要对灌溉控制技术以及系统的硬件设计,软件编程各个部分进行深入的研究。

控制部分以单片机为核心,研制了一种基于单片机的节水灌溉自动控制系统。

介绍了系统总体结构、单片机系统主机电路、数据采集处理电路、I/O口的扩展电路。

为了进行大规模灌溉工程的监控,采用分布式控制模式,以提高控制系统的可靠性、降低系统的成本。

该套基于单片机控制的节水灌溉自动控制系统造成本低,体积小、安装方便、抗干扰性强、运行可靠,相比其他控制方式来说,性价比高,更易形成产品,便于推广应用。

这是我国灌溉自动控制技术的一种新尝试,为目前农业在较低生产力水平的状况下,向智能化、市场化方向发展开辟了一条新途径。

关键词: AT89C51单片机;湿度传感器;A/D转换;采样;芯片1ABSTRACTThe level of auto-control water-saving irrigation technology reflects the development condition of agriculture modernization.The low automatic level of irrigation system is the main reason that prevented our agriculture’s development.As to this condition,this paper mainly studies the water-saving irrigation system that controlled by MCU.This system can supervise humidity.it can irrigate to the demand of the farm crops with right amunt of water at well time.The control part that consists of MCU is its core.Research work had been carried on irrigation control technology,hardware and software program and so .The control that consists of MCU is its core.A set of automatic water-saving system which is controlled by sing-chip controller have been developed in this paper.The overall structure of system、the main circuit of the MCU system、data-collecting circuit、I/O expanding circuit are all the designed.For monitoring large-scale irrigation system,we use distributional control model to enhance stability of the system de reduce the cost.It is small,easy to fit,a strong capability to resist interfere and low-cost.So the control system is more economic compared to other control system such as thuter system and all these demonstrate this production is adept to be popularized.This work is a fresh attempt to bring our agriculture into an advanced stage,which now is relative to be backward greenhouse control technique,especially on the aspect of nutrient liquid supplying when crops cultivated on tissue.Key words: A T89C51 MCU; Humidity Sensor; A/D transform; Sampling; Chip2目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第1章绪论····················································································错误!未定义书签。

新型节水器的设计与优化

新型节水器的设计与优化

新型节水器的设计与优化随着全球环保意识的不断提高,水资源的节约和利用变得越来越重要。

在此背景下,新型节水器的设计和优化成为了一个热门话题。

本文将围绕新型节水器的设计和优化展开探讨。

一、新型节水器的分类新型节水器可以分为两类:家用和工业用。

家用节水器主要应用于浴室、厨房等日常生活场所,如淋浴头、洗手盆龙头、马桶等;而工业用节水器主要应用于大型水处理系统、灌溉系统、造纸等行业。

本文将主要探讨家用节水器的设计和优化。

二、新型节水器的设计原理新型节水器的设计原理主要包括以下几个方面:增加水流速度、改变水流方向、增加水压、限制水流量等。

具体来说,可以通过缩小水嘴出口的直径、采用独特的水流设计、安装增压装置或者限制水流量来实现节水的目的。

三、新型节水器的优势与传统节水器相比,新型节水器有以下几个优势:首先,新型节水器可以大大降低水的浪费,从而节约水资源。

其次,新型节水器可以保持一定的水压和水流量,不影响水的使用效果。

并且,新型节水器的设计更加人性化,可以满足不同人的使用需求,如老年人、儿童等。

四、新型节水器的优化方式除了上述设计原理外,新型节水器的优化还包括以下几个方面:一是采用先进的材料和制造工艺。

如采用陶瓷材料和微喷技术制造出可调节的淋浴花洒,可以控制水流强度和水温,从而实现更加智能化的节水效果。

二是加强信息技术的应用。

通过搭载传感器、联网等技术,可以对节水量进行实时监测和反馈,使用户更加便利地使用节水器,提高节水效率。

三是促进行业和制造商的合作。

行业和制造商可以借助技术和市场优势,共同推动新型节水器的发展,提高节水器的品质和可靠性。

五、新型节水器市场前景随着新型节水器的不断发展和普及,其市场前景必将越来越广阔。

目前,家用节水器市场已呈现出多元化的趋势,如淋浴花洒、马桶、龙头等,而新型节水器将成为市场的主导产品。

同时,新型节水器适用于不同的领域,如家庭、公共场所、商业和工业等,其需求量与日俱增。

因此,新型节水器的设计和优化无疑具有非常广泛的研究和应用价值。

新型高效节水器专利

新型高效节水器专利

新型高效节水器专利一、前言近年来,在全球水资源日益短缺的情况下,节水成为人们追求的目标,而高效节水器的出现就成为解决水资源短缺的有效途径。

本文将介绍一种新型高效节水器的专利。

二、新型高效节水器的原理该节水器由进水管、出水管、节水装置和控制阀组成,节水装置包括节气装置和加压装置。

进水管和出水管分别连接到水源和待供水的设施,实现水的进出,节水装置控制节气,减少出水量和控制加压,提高水压力,达到高效节水的目的。

控制阀用于控制进出水的开关。

三、新型高效节水器的创新点该新型高效节水器的创新点在于节水装置的设计:1. 节气装置采用微型节流装置,能够实现微小的节流范围,从而达到更加精确、高效的控制,并且兼顾了节流量和水质的要求。

2. 加压装置通过特殊的结构设计,能够有效增加水压力,保证水流量缩小的情况下依然能够满足用户的需要。

以上两点创新长效合理地结合在一起,大幅度减少用水量,确保足够的水压,满足人们对节水和用水的双重需求。

四、新型高效节水器的效果通过实际运用的效果表明,该节水器具有如下效果:1. 减少用水量:比传统节水器更加节省用水,通过微型节流装置精确控制水流量,进一步减少用水,达到水资源的节约和保护。

2. 提高水压力:采用特殊加压装置,保证即使节流的情况下,依然能够保证水压力,不影响用户使用水的体验。

3. 无安装难题:该节水器设计紧凑,使用方便,不需要特殊的安装技能,普通用户可以很轻松地安装。

五、新型高效节水器专利的申请及结果该新型高效节水器专利的申请已经提交,经过了权威机构的审查,通过了审查,现已获得专利证书。

目前,该节水器正在全球范围内广泛应用,并取得了显著的社会和经济效益。

六、结论新型高效节水器的专利,采用了创新的节水设计,达到了节约水资源的同时不影响用户用水体验的效果,具有重要的社会和经济意义。

相信在未来,随着全球对水资源的重视程度加深,这种高效节水器将得到广泛的应用。

基于单片机的智能节水灌溉系统的设计毕业论文

基于单片机的智能节水灌溉系统的设计毕业论文

基于单片机的智能节水灌溉系统的设计毕业论文摘要为了解决现代农业中水资源的浪费和人力成本的问题,本论文设计了一种基于单片机的智能节水灌溉系统。

该系统通过传感器实时监测土壤湿度和气温,利用单片机进行数据处理和控制,实现智能灌溉。

实验结果表明,该系统能够根据土壤湿度和气温的变化自动调整灌溉量,实现有效的节水和提高灌溉精度的目的。

引言随着全球人口的增加和气候变化的加剧,农业面临着严峻的水资源问题。

传统的农业灌溉方法存在浪费和低灌溉精度的问题,导致水资源利用效率低下和影响农作物生长。

为了解决这些问题,智能节水灌溉系统应运而生。

该系统通过传感器实时监测土壤湿度和气温,利用单片机进行数据处理和控制,实现智能化的灌溉操作。

本论文旨在设计一种基于单片机的智能节水灌溉系统,提高灌溉精度和节水效果。

方法硬件设计本系统的硬件设计部分包括传感器模块、单片机模块、执行模块等。

1.传感器模块:该模块用于实时监测土壤湿度和气温。

常用的土壤湿度传感器有电阻式和电容式传感器,本系统选择了电容式传感器,因为它对土壤盐分和温度的干扰比较小。

气温传感器采用数字温度传感器,提供准确的气温数据。

2.单片机模块:该模块负责数据处理和控制操作。

本系统采用了ATmega16单片机,它具有较高的性能和丰富的外设资源,能够满足系统的需求。

3.执行模块:该模块负责控制灌溉设备的开关。

本系统使用继电器作为执行模块,通过控制继电器的通断状态,实现灌溉设备的控制。

软件设计本系统的软件设计部分包括传感器数据采集模块、数据处理模块、控制算法模块等。

1.传感器数据采集模块:该模块负责从传感器模块读取土壤湿度和气温数据。

通过指定的时间间隔,定时采集传感器数据,并存储到内存中。

2.数据处理模块:该模块负责对采集到的数据进行处理。

首先,对土壤湿度和气温数据进行滤波处理,以降低噪声干扰;然后,根据设定的灌溉策略,计算出需要灌溉的量。

3.控制算法模块:该模块负责根据数据处理模块计算得到的灌溉量,控制继电器的通断状态。

大学生创新创业项目-一种节水灌溉装置

大学生创新创业项目-一种节水灌溉装置

一种节水灌溉装置作品内容简介设计了一种节水灌溉装置,相比于现有的自动灌溉设备,能够更精准地把控喷水量,避免水资源的浪费。

对灌溉水管上的多个喷嘴建立矩阵关系,利用数字电路精确控制每个喷嘴的开口大小。

另外灵活控制水压,对不同方向采用不同的水压,从而控制灌溉的距离远近,仅对确定范围内的空间进行灌溉,最终达到水资源的高效利用。

1 研制背景及意义园林和农作物都是需水性植物,必须定期对他们进行灌溉,然而大规模的灌溉仅靠人工很难完成,因此自动灌溉技术应用十分广泛。

然而由于现阶段的自动灌溉具有喷射精度低的缺点,无法保证高效节水的灌溉。

针对于此,设计了本装置,其可精确控制水量、水压和喷射范围,避免了灌溉用水的浪费,节约了宝贵的水资源。

图1 自动灌溉示意图2 设计方案2.1 水量控制模块大部分灌溉装置主要输水管道和喷嘴组成,而喷嘴的大小是固定的,这就导致了无法精细调节喷水量的大小。

如果只是改变整个输水管道的水压,虽然可以间接改变喷水量,但并不利于适应灌溉区的复杂状况。

图2 输水管与喷头不论是园林还是农田,植物的分布都是不均匀的,而灌溉最有效的办法就是对其根部附近泥土进行喷水。

有些地方较稀疏,需要较少的水量,而有些地方较密,需要更多的水量。

因此,因地制宜地控制水量是明智的。

图3 埋地式输水管通常一根输水管的灌溉端要负责多个方向的自动灌溉,而每个方向的需水量有不同,故可以设计出针对不同方向喷水量可差异化控制的喷水管。

通过数字点阵作为载体,逻辑电路进行控制,根据灌溉渠环境的变化,控制喷嘴的开闭,某个方向上开合的喷嘴多,则此方向上喷水量大,某个方向上闭合的喷嘴多,则此方向上喷水量小。

图4 喷头逻辑门2.2 水压控制模块由于灌溉范围的不定性,在不同方向所需的喷射距离是不同的。

因此需要设计一种可自由控制水压的模块。

图5 灌溉点的选取喷射距离与喷射速度相关。

根据流速与压强的关系,对局部压强进行改变,可改变局部水流的流速。

利用装置内部的细小挡板,通过其旋转至不同角度,可改变其正对水流的冲击面积,进而改变局部水流的压强,改变其流速。

家用热水器冷水自动节水装置设计及应用分析

家用热水器冷水自动节水装置设计及应用分析

家用热水器冷水自动节水装置设计及应用分析文章设计了一套用于家用热水器冷水自动节水装置并介绍其工作原理,该装置由单片机、温度传感器和电磁换向阀等三部分组成,目的是为了解决当开启热水器时,管道中原有的冷水须先放掉才会有热水放出来,此过程造成了水资源的浪费等问题。

该冷水自动节水装置能够将冷水回收循环利用,避免了浪费水资源,且具有制造成本低,简单实用等优点,能够较好地达到家庭节水的目的。

标签:家用热水器;自动节水装置;温度传感器;电磁换向阀引言热水器是把冷水加热成热水的设备,已有二十多年的发展,早已应用于每家每户,深受消费者喜爱。

另外,随着当今社会对能源的需求量日益增加,环境也在日益恶化,基于此背景下,居民在选用热水器时,自然会考虑节能和环保等因素。

一般家庭安装的热水管道较长,每次使用热水时,水龙头开启之后,管道中存留的冷水放完,才能有热水流出,居民需要等待较长时间,用起来极为不便,而且冷水无故被排掉造成很大的浪费[1]。

文章设计的节水装置可极大地提高冷水的回收循环利用,避免大量水资源的浪费,既经济又节能,因此此类热水器具有非常宽广的市场前景和实用价值。

1 家用热水器工作原理概述一般家庭热水器工作系统与原理如图1所示:当淋浴阀开启时,水从冷水进口进入热水器,经过水气联动装置。

在流动水的压力差作用下,水气联动装置的阀门开启,燃气电磁阀打开,燃气进入,与此同时脉冲点火器启动点火。

进入正常工作状态后,燃气燃烧产生的高温烟气对换热器进行加热,冷水流经换热器后,水温逐渐升高至预设温度,并由淋浴喷头排出供人们使用[2]。

2 家用热水器冷水自动节水装置设计目前市场上的家用热水器大多价格较贵,且浪费大量水资源,在开启热水器时,仍旧会排放一段时间冷水,让人心痛又焦急。

而作者所提出的家用自动节水装置可将冷水回收循环利用,能够良好地起到节约用水的作用,即用即热,既能节约了用户的时间,又极大地提高了使用效率,其设计方案如下:2.1 整体方案2.2 过程分析图1为普通燃气热水器的基本工作原理,结合实际使用经验可知:用户从开启淋浴阀至水温达到预设温度需要3至12s,由于不同品牌的燃气热水器点火效率存在差异,因此这段时间有可能会更长。

无线节水滴灌自动控制系统的设计方案

无线节水滴灌自动控制系统的设计方案

[导读]为实现实时适量的精准滴灌,本文提出了一种基于S3C6410和STM32的无线节水滴灌自动控制系统的设计方案。

该方案利用ZigBee无线传感器网络的自组网特点,采用星型网络拓扑结构,实时监控多块田地的土壤温湿度变化,通过反馈传感信号,对滴灌动作进行精准判断和控制。

为实现实时适量的精准滴灌,本文提出了一种基于S3C6410和STM32的无线节水滴灌自动控制系统的设计方案。

该方案利用ZigBee无线传感器网络的自组网特点,采用星型网络拓扑结构,实时监控多块田地的土壤温湿度变化,通过反馈传感信号,对滴灌动作进行精准判断和控制。

田间试验期间测得土壤湿度最小值为30%,最大值为70%,处于理想范围内。

实验结果表明,该方案所设计的系统能够实现滴灌自动控制,且性能良好,具有灵活性强、安全可靠、低功耗、低成本。

0 引言随着人口的增长和农业的发展,随着全球变暖造成的干旱问题日益严重,世界水资源的需求量越来越大,水资源紧缺已成为全世界人民共同关注的问题。

滴灌技术是通过干管、支管和毛管上的滴头,在低压下向土壤经常缓慢滴水,可直接向土壤供应已过滤的水分、肥料或其他化学剂等的一种实用技术。

大田自动滴灌技术具有大幅度提高水的利用率、减少土壤结构破坏、改善生态环境、提高经济效益的作用,是一种高效节水的新型灌溉技术,目前已经成为实施高效、精准灌溉的重要水资源管理技术措施。

近年来,随着无线信息传输技术的发展,ZigBee 无线网络以其低成本、低功耗、低速率、近距离、短延时、高安全等特点,在现代农业发展中得到高度关注。

本设计将传感器技术、 STM32F103VET6单片机、 ZigBee无线通信技术相结合,提出了一种节水滴灌自动控制系统的设计方法,并开发了基于STM32的田间控制器。

系统针对不同农作物在不同生长时期对水分的需求情况,依据土壤湿度与环境温度,能够与基于S3C6410 开发平台的网关通过ZigBee无线网络进行通信,由田间控制器精准科学地控制灌水位置、灌水时间、灌水量、灌水质量,实现了农作物的适时自动滴灌,为作物生长提供良好的条件。

基于单片机的节水灌溉自动控制系统的设计

基于单片机的节水灌溉自动控制系统的设计

基于单片机的节水灌溉自动控制系统的设计一、引言随着水资源的日益紧张,节约用水成为了一个迫切需要解决的问题。

灌溉系统是水资源使用中较大的一项,如何在灌溉过程中节约用水成为了关注的焦点。

本文将介绍一种基于单片机的节水灌溉自动控制系统的设计,通过对土壤湿度的监测和控制,实现灌溉的自动化和节约用水的目的。

二、系统设计1.系统架构本系统由传感器模块、单片机模块、执行器模块和人机交互模块组成。

传感器模块负责采集土壤湿度数据,单片机模块负责处理数据和控制执行器的动作,执行器模块负责控制水泵的开关,人机交互模块用于用户对系统进行设置。

2.传感器模块传感器模块采用土壤湿度传感器来测量土壤湿度,常用的传感器有电阻式土壤湿度传感器和电容式土壤湿度传感器。

传感器将测量到的湿度值转化为电信号输入单片机模块进行处理。

3.单片机模块单片机模块采用单片机作为核心控制器,通过串口通信接收传感器模块的数据,并根据事先设定的湿度阈值判断当前土壤是否需要浇水。

如果土壤过干,则通过执行器模块控制水泵开始浇水,否则停止浇水。

此外,单片机模块还可以实现计时器功能,设置灌溉时间等。

4.执行器模块执行器模块由继电器构成,用于控制水泵的开关。

当单片机模块发出浇水信号时,继电器吸合使水泵开始工作,当达到设定的浇水时间后,继电器断开,停止水泵的工作。

5.人机交互模块人机交互模块由LCD显示屏和按键组成。

用户可以通过按键来设置灌溉时间、湿度阈值和其他参数。

并通过LCD显示屏来显示当前的湿度值和系统的工作状态。

三、系统工作流程1.系统启动后,单片机读取传感器模块的数据,并通过LCD显示屏显示当前的湿度值。

2.单片机根据用户设置的湿度阈值判断当前的土壤湿度是否需要浇水。

3.如果土壤过干,单片机通过执行器模块控制水泵开始浇水。

4.当达到设定的浇水时间后,单片机通过执行器模块控制水泵停止工作。

5.系统不断重复上述步骤,实现对土壤湿度的监测和控制,以及节约用水的目的。

校园公厕自适应节水装置的设计研究

校园公厕自适应节水装置的设计研究

校园公厕自适应节水装置的设计研究摘要本文就校园等公共场所厕所冲水系统研发制作了一种自适应智能节水装置,对于目前大力提倡的智慧校园以及绿色生态建设有着重要的意义。

该系统以IAP15F主控为核心,以DS1302时钟芯片为时钟,通过硬件电路图设计和软件编程设计,实现了红外检测人数模式、自动放水、定时冲水模式、夜间休眠模式等自适应控制功能。

该装置经过试运行,工作性能稳定,能有效地节水且符合卫生要求,优化目前市场主流产品。

有很大应用和推广价值。

关键词DS1302;IAP15F;红外模式;定时模式;自适应引言经过调查统计,目前校园厕所冲水系统15分钟冲一次。

一个厕所冲水箱容量50L。

一天24小时将冲水96次,用水量=96*50L=4800L。

据大致统计校园有6栋学生公寓,1栋教学楼、2栋实训楼未实现感应冲水。

统计总共60间厕所,总用水量=60*4800L=288000L。

学生公寓在学生上课期间或者放假厕所冲水太过频繁。

教学楼、实训楼在学生放学或者放假期间厕所冲水也不合理,造成了水资源的不合理利用。

因此,我们将采用DS1302对于数据记录的特点实现智能化控制的一种自适应装置,科学合理的利用水资源,达到节约用水目的。

本次就校园公厕节约装置做一个设计,比较分析市场主流节水产品的优劣,设计电路,优化程序,研发一款自适应的新型节水装置,做到合理地用水。

利用低功耗单片机为主控制。

1 时钟芯片DS1302工作原理DS1302作为一种高性能、低功耗的实时时钟芯片得到了普遍应用。

实时时钟可提供年、月、星期、时分秒,一个月小与31天时可以自动调整,且具有闰年补偿功能。

DS1302主要用于数据记录,特别是对某些具有特殊意义的数据点的记录,能实现数据与出现该数据的时间同时记录。

控制字的最高有效位(位7)必须是逻辑1,如果它为0,则不能把数据写入到DS1302中。

位6:如果为0,则表示存取日历时钟数据,为1表示存取RAM数据;位5至位1(A4~A0):指示操作单元的地址;位0(最低有效位):如为0,表示要进行写操作,为1表示进行读操作。

新型宿舍内循环节水装置的设计

新型宿舍内循环节水装置的设计

新型宿舍内循环节水装置的设计作者:赵捷捷詹文怡杨涵钰尹相智任雨菲刘友英来源:《科技视界》2019年第33期【摘要】我国水资源总量位居世界第六,但人均占有量仅相当于世界人均占有量的1/4,因此我国水资源处于短缺状态。

众多高校、企业的生活用水都是一次直接排掉,造成了水资源的浪费。

针对这种情况,本文介绍的新型节水装置将生活用水进行处理、收集及二次使用,以节约水资源。

【关键词】实用型;节水装置中图分类号: TU824.2 文献标识码: A 文章编号: 2095-2457(2019)33-0016-002DOI:10.19694/ki.issn2095-2457.2019.33.0070 前言我国水资源总量并不丰富,人均占有量更低。

由于水资源空间分布不均匀、水污染严重、用水浪费等因素,使得我国水资源出现短缺,严重制约着我国社会和经济的发展。

特别是随着我国城市化率的提升,城市对水资源的需求迅速增加,水资源供需矛盾愈发突出。

与此同时,我国水资源污染的情况也十分严峻:江河湖泊整体污染严重、局部海域污染严重、地下水水位大幅下降、地下水资源水质不断恶化等。

此外,随着校舍及师资生源的增加和复杂多样化,学校的师生用水管理也面临着重大的挑战,水源浪费现象的比重也在不断提升。

在许多高校中,校舍的用水量大而且容易造成浪费。

以我校某宿舍用水现状为例,一个人的用水量:刷牙2L/天,洗脸4L/天,洗衣服7.5L/天,其他用水2.5L/天。

1 设计方案1.1 设计目的在水资源逐渐匮乏的今天,我们应该树立节水环保,提倡一水多用,水资源的循环使用。

若能有效的挖掘学校节水潜力,提高学生的节水意识,就能做到节约用水,最终有效地使用水资源,保护水资源,实现良好的经济效益和社会效益。

而校舍用水的循环利用就是其中较为重要的一环。

通过收集洗漱洗脸等生活用水,加以简单过滤,而后可以用来冲马桶。

通过类似的方式可以很大程度上的改善高校水资源浪费严重的现象。

一种新型节水自动冲厕装置的设计

一种新型节水自动冲厕装置的设计

一种新型节水自动冲厕装置的设计王骐;王佳;王青萍;王怀兴【摘要】The traditional infrared sensors toilet-flushing Device, not only have poor water-saving ability and complex structure, but also requires higher costs. A new type of automatic toilet-flushing device based on force sensor, measuring amplifying circuit and timer switch control, choose different Sensing object,therefore which can flush toilet automatically and timely,with high sensitivity. This device has simple circuit, and easy control, therefore its cost is low .In addition, due to flushing cyclically, not only it can reduce the error rate,but also save more water. Practice shows that this new type of toilet- flushing device has more advantages than traditional infrared sensors toilet-flushing device, whether in the sight of cost and the environmental protection or of humanization.%传统的红外感应冲厕装置不仅节水能力较差而且结构复杂成本高。

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关于新型自动节水装置的设计
摘要:本人介绍一款新型的由DH48S系列的数字式时间继电器、电磁铁等辅助组成的一个新型的自动节水装置。

该装置具有在停水后当水再一次来而未关水龙头的情况下自动关闭水流的功能,以及当持续流水超过一定时间后自动关闭水源的功能。

特别适合在学校、公司等公共场合应用。

关键词:节水装置时间继电器电磁铁
引言:基于我供水资源匮乏之现状以及号召国家建设节水型社会的可持续发展战略,还有目前大学校园浪费水资源严重,大学生节水意识淡薄等。

因此,本文设计了一种停水自动关闭,持续流水超时自动关闭的新型节水装置有效的解决了一些对水资源浪费的问题。

1.整体方案设计
电路控制流程图
新型节水装置示意图
图1
1.拉杆
2.弹簧
3.堵水阀
4.铁质材料
5.进水管
6.电磁铁
7.阻挡片
图2
1.失水保护作用
如图所示,当进水管中有水时,水对堵水阀3的浮力以及当水流动时对堵水阀斜面上产生的向上的推力使堵水阀3向上运动。

此时该装置处于通流状态,弹簧2处于被压缩的状态,如图1所示的状态。

如果在水龙头未关的情况下突然停水,随着水管中水位的下降以及在弹簧2反弹力和堵水阀的自身重力作用下,堵水阀3下落到底,如图2所示。

此时,该装置处于关闭状态,当水再一次来时,即使水龙头未被关闭,那么也不会有水白白的流出浪费
掉。

再次用水时只需将拉杆提升即可。

2.定时关闭节水作用
图—3限时流水电路控制图
当水管中有水且水龙头打开时,挡板7在水的流动流动作用下,挡板倾斜,同时处于挡板里面的微型开关S接通,接下来如图—3所示的电路工作。

即时间到了所设定的时间后则动合延时断开触点接通,接通的这段时间电磁铁起作用将堵水阀强行吸下,关闭水源,如图2所示。

水源被关闭之后挡板复位,那么置于挡板内部的微型开关S也将断开,时间继电器也就断电复位,电磁铁也处于非工作状态,该装置此时完全处于节能模式,水对堵水阀的压力作用将使其仍处于关闭状态。

如果再次用水也同样只需提升拉杆1即可。

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