徐世軍+黑小東+周卓

摘 要：目前現(xiàn)有的灑水車在灑水時，全靠人為操作與判斷，這就使得大量的水資源被浪費(fèi)，而且浪費(fèi)人力物力。而我們設(shè)計的智能灑水車，只需要部分傳感器檢測，并且通過單片機(jī)控制使其變得智能化。經(jīng)濟(jì)上的投資雖然比普通灑水車高點(diǎn)，但大大減少了人力物力，并且起到節(jié)約水資源的作用。

關(guān)鍵詞：智能；單片機(jī)；傳感器；灑水車；

由西北民族大學(xué)電氣工程學(xué)院"雙E"項目資助（項目編號：20161827）

0引言

目前現(xiàn)有的灑水車在灑水時，需手動操作打開開關(guān)，不能隨著溫度和濕度高低變化自動調(diào)節(jié)噴水的大?。煌淅锍樗畷r，需要人為的等待水從頂端冒出時才斷開開關(guān)，這樣一來就會浪費(fèi)許多水，而且很麻煩。并且可以自由切換模式，即自動模式或人工模式，即費(fèi)人力，又耗資源。而我們所設(shè)計的智能灑水車，就解決了這些問題。經(jīng)濟(jì)上的投資雖然比普通灑水車高點(diǎn)，但大大減少了人力物力，并且起到節(jié)約水資源的作用。

基于智能化，什么時候?yàn)⑺?、灑水的多少完全由程序控制。首先用溫濕度傳感器檢測空氣中的溫度和濕度，將其顯示在液晶上，然后判斷是否需要灑水，并且通過PWM調(diào)節(jié)灑水的大小。在往水箱里抽水，即將抽水完成時發(fā)出警報提示。再用粉塵傳感器檢測路邊灰塵的大小，顯示在液晶上，亮燈提示是否需要開啟吸塵裝置。這樣的設(shè)計，既節(jié)省了水資源，又方便人們，并且提高了人們對智能化的追求與研究。

1智能灑水車的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1.1組成結(jié)構(gòu)

該系統(tǒng)由控制器、時鐘芯片模塊、PM2.5傳感器模塊、溫濕度傳感器模塊、穩(wěn)壓模塊，液晶顯示模塊、按鍵模塊?？刂破饔蒘TM32單片機(jī)芯片為主控，溫濕度傳感器實(shí)時監(jiān)測溫度和濕度，時鐘芯片用于定時，液晶用于顯示工作狀態(tài)。

系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)框圖如圖（1）所示。

1.2 功能結(jié)構(gòu)

基于智能化，什么時候?yàn)⑺⑺亩嗌偻耆沙绦蚩刂?，使用各種傳感器檢測并將其數(shù)值顯示在液晶上。這樣的設(shè)計，既節(jié)省了水資源，又方便人們，并且提高了人們對智能化的追求與研究。具體功能如下：

（1） 用溫濕度傳感器檢測空氣中的溫度和濕度，將其數(shù)值顯示在液晶上，并根據(jù)溫濕度的值，判斷灑水量，從而節(jié)約了水資源并保護(hù)了道路和環(huán)境。

（2） 通過按鍵能夠人工控制灑水量，也可以切換模式（人工模式或自動模式）。

（3） 用PM2.5粉塵傳感器檢測空氣污染程度，根據(jù)污染程度，完成相應(yīng)的智能操作。

1.3設(shè)計時考慮的主要問題

電路的穩(wěn)定性：設(shè)計電路時，越簡單越好，防止線路之間相互干擾，以造成短路等狀況；

供電的可靠性：有些元器件所需要的電壓都不相同，通過穩(wěn)壓模塊穩(wěn)出合適的電壓；

電路的整潔性：模塊化布置，并且密封性要好，防止抽水時濺出水滴落在電路上。

模型的美觀性：該作品給不但在功能上要吸引人們興趣，也要在外觀上吸引人們的眼球。

2工作原理及性能分析

智能灑水車，將各種感器檢測到的數(shù)據(jù)傳送給主控STM32，再通過STM32控制從而實(shí)現(xiàn)各種功能。首先用溫濕度傳感器檢測空氣中的溫度和濕度，將其顯示在液晶上，然后判斷是否需要灑水，并且通過PWM調(diào)節(jié)灑水的大小。在往水箱里抽水時，自制水位計將水位上升高度顯示在液晶上，即將抽水完成時發(fā)出警報提示。再用粉塵傳感器檢測路邊灰塵的大小，顯示在液晶上，亮燈提示是否需要開啟吸塵裝置。通過使用按鍵可以直接切換人工模式或者自動模式。這樣的設(shè)計，既節(jié)省了水資源，又方便人們，并且提高了人們對智能化的追求與研究。

智能灑水車尚處于起步階段，目前市場還未有成熟產(chǎn)品，主要競爭對手是新型灑水車。

新型灑水車相比傳統(tǒng)灑水車在效率和用水量上有了明顯改善，但與智能灑水車相比，新型灑水車缺少了對路面等環(huán)境的檢測能力，只能人為主觀判斷路面狀況，且缺少自動調(diào)節(jié)水量等智能控制功能。

3結(jié)束語

隨著全球環(huán)境的惡化，各國人民環(huán)保意識日益強(qiáng)烈，“節(jié)能減排、綠色環(huán)保”已是重中之重，此設(shè)計理論性與實(shí)用性相結(jié)合，具有便捷性、簡約性、環(huán)保性，更具人性化，又是符合節(jié)能減排，必會受廣大消費(fèi)者的歡迎與接納。而在全國各城市，灑水車普及數(shù)量很多，所有灑水車都有待在節(jié)能措施實(shí)施改進(jìn)，因此應(yīng)用前景很廣。

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