基于单片机下的新型智能花盆设计

2017-04-10许庆阳

中国新通信 2017年4期

许庆阳

【摘要】新型智能花盆主要利用湿度传感器来检测土壤的含水量，并将检测到的信号传给控制机器51单片机。花盆由智能检测系统、智能报警系统以及智能浇水系统三部分组成，系统由太阳能发电板供电，并采用国内外先进的微喷技术节水灌溉，既能智能养花陶冶情操，又可以低碳环保节省能源，极其符合现代人对生活的需求。

【关键词】 51单片机智能花盆环保微喷

一、引言

绿色植物能有效地净化空气、释放负离子，还能形成绿色视野，促进人类身心健康。在现代生活中，人们常常于家中或办公室里养殖一些绿色植物，但由于现代人忙于事业等各种原因，有许多绿植因忘记浇水而干枯死亡。据研究发现，植物水的需求量由季节、光照、温度、土壤含水量等多项因素共同决定，其中土壤含水量多少是花卉能否成活的关键，所以湿度传感器数据是智能检测系统启动的主要参考。本研究以现代化视角，利用物联网技术，并结合环保理念对花盆进行设计。智能化控制花盆，能够降低能耗、节约资源、实现健康环保、低碳节能的智能生活。

二、智能花盆系统硬件设计

本花盆在硬件设计方面主要突出智能化、网络化、多样化、节能化等理念，主动迎合现代人绿色消费、健康生活的主流需求，具体设计如图1。硬件部分由太阳能发电装置、温度传感器、湿度传感器、光照传感器、蜂鸣器、GSM/ GPRS模块、显示模块、按键控制模块及水泵模块组成。硬件供能部分是根据植物的生长大都离不开阳光的特性，突破传统供电模式，利用新能源，使用太阳能发电装置供电。检测系统（左）收集到的模拟电信号将通过单片机转换数字信号传输给报警系统（右），从而引发蜂鸣器报警，并自动通过GSM/GPRS模块将数据发送至预留手机中，同时预留手机亦可以通过GSM/GPRS模块控制浇水系统（水泵），实现远程控制的功能。

浇水系统是采用国内外先进的微喷技术，组装成新型灌溉设施。该技术是指利用水流通过管道系统以一定速度从特制的喷头喷出，在空气中分散成细小的水滴着落在植物上，既能节约水资源，又可以促进植物生长。

三、智能花盆系统软件设计

智能花盆硬件部分能否完好的运行主要取决于软件部分是否设计的优良，而一个软件部分的关键主要在于算法的设计，一个好的算法甚至可以代替大量的硬件。智能花盆的创新点在于能够智能控制地传感器的上下限，温度传感器、湿度传感器、光照传感器均可启动浇水系统，但主要参考湿度传感器数据。开启系统首先初始化界面，设置传感器上下限，利用检测系统收集并处理，判断是否启动浇水系统。若只因其他传感器而启动浇水系统的喷水时间将会被缩短且不高于湿度传感器上限。

湿度传感器兼并启动和关闭浇水系统的功能，一旦启动浇水系统会自动触发报警系统。若土壤湿度达到适宜值，则浇水系统将会自动关闭，报警系统亦会随之关闭。

四、小结

新型智能花盆主要由多传感器结合单片机所制成，在设计过程中利用跨学科研究，参考了信息学、机械电子学、资源环境科学及智能科学等相关内容。智能科技让未来生活比想象更智能。物联网将开启的未来生活的新篇章，也是未来电子机械行业发展的必然趋势。