基于物联网技术的智能盆栽设计

2016-12-21杨嘉旭刘美程李文斌付丽华

数码世界 2016年12期

关键词：盆栽湿度语音

杨嘉旭刘美程李文斌付丽华

沈阳工学院信息与控制学院

基于物联网技术的智能盆栽设计

杨嘉旭刘美程李文斌付丽华

沈阳工学院信息与控制学院

本文提出的基于物联网技术的智能盆栽，由MCU、智能传感器、语音提示、LED显示、蓝牙、WIFI等模块构成，最后与互联网相融合，可以通过相应的APP软件，进行参数调整或者功能实现，并且能够独立完成对盆栽周围的温度，湿度和光照强度的有效监测。利用监测到的数据来有效调节利于盆栽的生长环境。本设计具有远程监测、调节、控制水量和光照等功能，并且通过语音提示，液晶显示的功能，使人们与盆栽有更亲密的了解与互动。

物联网智能盆栽远程监控

基于物联网技术的智能盆栽，具有自动监测、调节温度湿度和蓄水的功能。当检测到植物需要浇水时，能够自动进行喷水，并且具有音乐与灯光功能能够带给用户舒适的享受。在设备上还备有液晶显示和语音播报功能，除了能够提示预先设定的信息之外，还能够根据植物的生长形状来与用户进行交流。

1 系统构成

本设计以MCU控制器为核心，采用智能传感器（温度传感器、湿度传感器、光敏传感器等）对盆栽周围环境进行温度、湿度、光照强度的监测，对盆栽内土壤进行湿度温度的监测，此外智能创意盆栽还具有语音提示、LED显示、基于CC2530的无线通信模块等构成，最后与互联网相融合。

本设计既能使用相关的APP软件，又能独立完成对盆栽周围的温度、湿度和光照强度的有效监测。利用监测到的数据来有效调节利于盆栽的生长环境。

本设计主要分成两部分，分别为硬件设备设计和客户端程序设计。各部分设计及工作原理如下。

2 硬件设备设计

设备由盆栽和控制电路构成。模型如图1所示。控制电路构成及功能如下：

控制电路包括：MCU、基于CC2530的无线通信模块、温度传感器18B20、温湿度传感器DHT11、继电器以及单片机。18B20传感器和DHT11传感器是测量盆栽周围温湿度的，该传感器具有抗干扰，不易损坏，稳定性强等优点，继电器可以控制抽水泵，可以控制给盆栽灌溉的功能。

分别实现如下功能：

图1 设备智能花盆模型

检测湿度与温度：在盆栽的高、中、低合适位置安装湿度、温度传感器、光敏传感器，将这些传感器设计贴合紧密。自动浇水功能：在设备中有蓄水装置，在检测到湿度达不到标准值或者在预先设定的时间对植物进行浇水。光照功能：可以在预先设定的时间对植物进行光照。液晶显示与语音提示功能：用户可以通过预先设定的语句在LCD上进行显示。同时，设备还能够通过传感器检测到的数值进行植物的状态判定，并通过显示屏和语音提示功能来表示植物的“心情”，与用户进行互动。

喷泉、音乐与灯光功能：用户可以通过蓝牙或者网络将手机与设备相连，选定歌曲、灯光闪烁模式和喷泉的模式。

3 客户端程序设计

客户端程序设计，包括APP软件设计和微信端程序设计。

3.1 APP软件设计

在本设计中，APP软件实现如下功能：

拍照识别：该功能能够对照片进行识别，用户可以将自己的植物进行拍照来得到该植物的相关信息。自动提醒功能：软件会定时收集设备中的信息来判断植物的状态，并且对用户进行提醒。数据收集与计算：软甲能够通过收集设备反馈的数据来将植物所释放的氧气或者吸收的二氧化碳进行计算，还可以进行环保指数的计算。植物医生：当用户的植物生病时，软件会通过用户的描述或者图片的识别来判定植物的病因，并且给予用户解决方案。模式选择：用户可以利用软件来进行设备模式的选择或者系统更新。

3.2 微信端设计

在本设计中，微信端实现如下功能：

公司消息发布：微信关注公众号可以得到制造公司最新的动态。产品最新消息：在这项功能中用户可以通过公司发布的更新包来更新自己的设备，增加新功能或者模式。同时还能够了解到同类产品的最新消息。社区互动：用户可以与其他产品体验者进行交流。通过交流获得乐趣。