智能水管家：Arduino自动抽水装置DIY

模拟现实水泵抽水系统，使用Arduino做一个简易仿真的自动抽水装置。

Goona_

2034人浏览 · 2025-06-20 17:52:43

Goona_ · 2025-06-20 17:52:43 发布

模拟现实水泵抽水系统，使用Arduino做一个简易仿真的自动抽水装置。研究思路整理如下，仅供参考（对于Arduino开发涉及到的基础知识，在这里已经说明，可帮助你马上零基础起步！Arduino编程解密:原来硬件可以这么“软）。

一、所需硬件/设备

Arduino开发板1块、USB数据线1根、杜邦线若干（双公头、公对母）、水泵、导管（用于连接水泵的进出水口）、纸杯*2、继电器、小号螺丝刀（用于拧继电器上的接线引脚）、按键开关（以上所需，某东上均有卖，相当便宜）。

二、水泵模块

1.水泵的介绍及接法

水泵如上图所示，红色为正，接电源5V；黑色为负，接GND即可；但需要注意：若想将水泵接到开发板上，普通公对母杜邦线不适用，需要双公头杜邦线（为解决凹槽相对问题）。

实验1：水泵持续抽水

接好水泵的正负极，再将水泵另一端接到半径适宜的导管后，就可以直接将其没入水杯，实现持续抽水效果，如下所示。

三、继电器模块

实验1不能实现有需求、高效率、自动化地抽水，若将实验1用于实际生活，则持续一直抽水会严重浪费水资源，并对农作物（植物）造成危害，所以考虑能否通过简单程序实现自动的间断抽水。

这里有一点需要额外说明：

若想通过程序实现间断自动抽水，是否可以直接将水泵正极接到数字信号口2-13？

在理论上是可以实现的，但实际抽水效果甚微，原因在于电压太小：

一、Arduino开发板输出模式下的低电平实际电压通常接近‌0V‌，使用万用表测量数字引脚设置为LOW时，电压值约为‌0.1~0.3V‌；

二、输入模式下的低电平识别范围通常为 ‌≤1.5V‌（5V供电情况下）。

因此，需要引入第三方模块——继电器，来对5V电路进行通断控制，从而既能保证达到正常工作电压，又能实现间断控制。

1.继电器的介绍

继电器能够通过电磁效应实现小电流控制大电流电路的切换。每个继电器模块的“路”对应一组完整的触点系统，用于控制单一负载电路的通断‌。例如，在智能家居场景中，1路模块可独立控制一盏灯具的开关，而多路模块可同时管理多个电器。一般分为如下几类（本项目使用1路5V）：

2.继电器的引脚及接法

说明：

①继电器的工作原理与插拔连接头（蓝色框内）有关：若插拔连接头靠近“H”一端，则说明继电器是高电平触发；反之，若插拔连接头靠近“L”一端，则说明继电器是低电平触发。即该款继电器可以根据实际情况来调整触发模式。

②若继电器处于高电平触发模式，且IN引脚输入的也为高电平：则会使得COM口连接到NO口，即COM口所接的5V电压能通过继电器顺利供给NO口所接的水泵正极，水泵正常工作；反之，若IN引脚接受到低电平，则会使得COM口连接到NC口，水泵正极永远得不到5V电压，水泵也就停止工作。

③若继电器处于低电平触发模式，且IN引脚输入的也为低电平：则会使得COM口连接到NO口，即COM口所接的5V电压能通过继电器顺利供给NO口所接的水泵正极，水泵正常工作；反之，若IN引脚接受到高电平，则会使得COM口连接到NC口，水泵正极永远得不到5V电压，水泵也就停止工作。

④两个5V电压所代表的含义不同：左侧接到COM口的5V电压表示被继电器控制设备（如水泵）的正常工作电压，右侧接到DC+的5V电压表示继电器的正常工作电压。两者供电对象不同，注意区分。

⑤给继电器接线时，需要用小号十字形螺丝刀将继电器上方的螺丝拧松之后，然后从侧边压入杜邦想的公头。针对螺丝，不要拧太松，也不要想着把螺丝拧下来，容易损坏继电器，拧到可以顺利插入杜邦线公头即可。

实验2：水泵间断自动抽水

（1）硬件连接

（2）参考程序

Mind+如下：

Arduino IDE代码如下：

void setup() {
pinMode(3,OUTPUT);
}
void loop() {
	digitalWrite(3, HIGH);
	delay(6000);
	digitalWrite(3, LOW);
	delay(6000);
}

实验效果如下：

四、按键开关模块

1.按键开关的引脚及接法

共三个引脚： “—”代表GND；中间的引脚表示VCC电源；S表示与开发板相接的数字信号口。

当检测到按键被按压时，S引脚会输出低电平（0）；松开时/默认情况下，输出高电平（1）。

实验3：按键控制水泵抽水

硬件连接如下：

Mind+程序如下：

Arduino IDE代码如下：

void setup() {
pinMode(6,INPUT);
pinMode(3,OUTPUT);
}
void loop() {
	if ((digitalRead(6)==0)) {
		digitalWrite(3, HIGH);
	}
	else {
		digitalWrite(3, LOW);
	}
}

当被按下时，水泵开始抽水；松开时，水泵停止抽水，效果如下所示：

说明：

视频中的能听到的声音有两种：一是抽水水泵工作的嗡嗡声。除此以外，还可以听到嘎嘣嘎嘣声，这个声音其实不是按键开关的声音，按键开关的声音没有那么大，而是继电器中因电磁效应而引起的内置开关工作的声音（在控制电路的通断）。所以，根据此声音可以判断继电器是否处于正常工作，这也是一个很重要的判断标志。

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