盆栽自動(dòng)澆水施肥裝置

一、設(shè)計(jì)原理

自動(dòng)澆水施肥裝置可實(shí)現(xiàn)澆水與施肥兩個(gè)功能。裝置主要包括濕度傳感器、濕度控制器、12V蓄電池、定時(shí)開關(guān)、導(dǎo)線、儲(chǔ)水器、儲(chǔ)肥器、導(dǎo)管、流量控制閥、電磁閥和三通，如圖1所示。

其基本工作原理是：當(dāng)盆栽植物缺水時(shí)，土壤濕度相對(duì)較低，濕度傳感器測量到土壤濕度低于濕度控制器的設(shè)定值，則濕度控制器中繼電器吸合，電磁閥接通，閥門打開，儲(chǔ)水器中的水順著導(dǎo)管進(jìn)入盆栽；當(dāng)土壤濕度逐漸升高直至高于設(shè)定值時(shí)，繼電器斷開，電磁閥閉合，自動(dòng)澆水結(jié)束。

濕度控制器上有一個(gè)旋鈕用來調(diào)節(jié)傳感器的靈敏度，即設(shè)置盆栽相對(duì)濕度的值。

盆栽施肥通過定時(shí)的方式進(jìn)行，一般7 天至14天施肥一次，儲(chǔ)肥器中裝著按比例稀釋后的營養(yǎng)液。需要施肥時(shí)，定時(shí)開關(guān)的繼電器閉合，電磁閥接通，閥門打開，營養(yǎng)液進(jìn)入盆栽；施肥結(jié)束時(shí)，定時(shí)開關(guān)的繼電器斷開，電磁閥的閥門閉合。施肥量由定時(shí)時(shí)間和流量控制閥決定，而施肥量需要用戶根據(jù)花盆大小和植物種類提前標(biāo)定，并堅(jiān)持寧少勿多的原則。

二、模型制作

1.材料準(zhǔn)備

根據(jù)模型設(shè)計(jì)原理準(zhǔn)備好所有需要的材料，包括一個(gè)高度高于盆栽的支架（用來放置儲(chǔ)水器和儲(chǔ)肥器），因?yàn)楫?dāng)閥門打開時(shí)，水和營養(yǎng)液將依靠重力流進(jìn)盆栽。

準(zhǔn)備好螺絲刀、鉗子等必需的工具；配置營養(yǎng)液，按照營養(yǎng)液說明書的比例進(jìn)行稀釋，堅(jiān)持寧稀勿濃的原則。

2.制作過程

如圖2所示，首先連接澆水部分的水路與電路。儲(chǔ)水器與流量控制閥連接，流量控制閥與電磁閥連接，電磁閥再與三通的一個(gè)進(jìn)液口連接。電磁閥的一個(gè)電路觸點(diǎn)與蓄電池正極相連，另一個(gè)電路觸點(diǎn)與濕度控制器上繼電器公共端相連，繼電器常開端與蓄電池負(fù)極相連；濕度控制器的正極、負(fù)極分別與蓄電池的正極和負(fù)極連接，其他相應(yīng)位置通過導(dǎo)線與濕度傳感器連接，濕度控制器通電后，紅燈會(huì)亮起。

施肥部分的水路與澆水部分的水路連接方法類似，最終通過三通匯合成一根導(dǎo)管，再通往盆栽。其電路部分是蓄電池的正極和負(fù)極分別與定時(shí)開關(guān)入口對(duì)應(yīng)位置連接，定時(shí)開關(guān)出口兩個(gè)觸點(diǎn)與電磁閥的兩個(gè)電路觸點(diǎn)連接。

三、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與結(jié)論

根據(jù)以上步驟制作模型后，將濕度傳感器插入土壤，并將出液管的一部分埋入土壤，出液口位于土壤外面，防止土壤堵住出液口。出液口與濕度傳感器的距離不可過近，避免因濕度傳感器所在區(qū)域水量充足而停止?jié)菜?/p>

根據(jù)盆栽的需水量和需肥量，分別調(diào)節(jié)兩個(gè)流量控制閥，在定時(shí)開關(guān)上設(shè)置施肥的開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間，并調(diào)節(jié)濕度控制器上的靈敏度旋鈕。

當(dāng)植物缺水時(shí)，濕度控制器上的綠燈亮起，澆水部分開始工作，完畢后綠燈熄滅。需要施肥時(shí)，定時(shí)開關(guān)上的紅燈亮起，結(jié)束后紅燈熄滅。

經(jīng)過驗(yàn)證，制作的模型能按照設(shè)計(jì)思路實(shí)現(xiàn)自動(dòng)澆水和施肥，很好地解決了盆栽長時(shí)間無人照顧的問題。

此外，若盆栽或需水量偏大，可以更換更大的儲(chǔ)水器或儲(chǔ)肥器，以滿足需求。