基于单片机的花盆自动浇水系统的设计文献综述

 2021-11-07 22:33:37

毕业论文课题相关文献综述

一、选题背景

随着社会科技的不断发展,经济水平的不断提高,人们对各种家居设备的要求越来越高,向着人性化,智能化方向发展。

对于很多人来说,在自家的阳台养一棵植物可以美化家居环境以陶冶情操,丰富生活。同时植物可以通过光合作用吸收二氧化碳,净化室内空气,在有花木的地方空气中阴离子聚集较多,所以空气也特别清新,而且许多花木还可以吸收空气中的有害气体,因此,养盆花如今被许多人喜爱。

盆花浇水要做到适时适量,是养花成功的关键因素。但是,在生活中人们总会有疏忽大意和无暇顾及的时候。很多上班族白天忙于上班,晚上下班回来又要忙家务琐事,一不留神就会连续几天都忘记给植物浇水。花草生长问题80%以上是由植物浇灌问题引起的;好不容易种了几个月的花草,因为一次好几天没浇水,就是半死不活状态了,用来美化环境的花草成了鸡肋;不种植吧,家里没有绿色衬托,感觉没有生机;保留吧,花草长得不够旺盛,还影响家庭装饰效果。很多珍贵的植物品种也有很高的养护要求,常常需要人照料,这对于大多数年轻人来说很难做到。

二、当前研究状况

自动浇花器的诞生是随着人们生活水平的提高和生活节奏的加快而诞生的一种懒人园艺用品。它把微喷的概念应用于家庭盆花浇灌中,通过相应的改进,达到合理给盆花自动浇水的目的。早在很多年前,国外就已经开始普及,国内使用的电子类自动浇花器多数从国外进口的,价格昂贵,但质量比较可靠。不过这并不太适用于国内,目前国内外比较流行的是玻璃制作的自动浇花器。这种类型的浇花器多数在我国山西和浙江一带加工生产的,价格比较低廉,实用性没有电子类自动浇花器好。随着国内居民消费水平和生活质量的提高,居家园艺市场异常火爆,但是由于生活节奏加快,种花容易养花难的问题暴露出来,而养花最重要的问题就是浇水问题,因此国内商家已经看到了这种需求潜力。目前这类小居家用品的厂家主要集中在广东,上海,浙江一带。

国内市场上已经有卖盆花自动浇水器,但价格十分昂贵,并且大多只能设定一个定时浇水的时间,很难做到给盆花自动适时适量浇水。也有较经济的盆花缺水报警器,可以提醒人们及时的给盆花浇水。可是这种报警器只能报警,浇水还需要人们亲自动手。当家里无人时,即使报警也无人浇水,就起不到应有的作用了。而一个可以自动根据土壤湿度状态浇水的智能花盆可以大大减少养花人浇水的次数,还可以防止过长时间忘记护理植物而造成植物的死亡,从而让人可以减少麻烦又能享受更多养花乐趣。因此,我想设计一种集盆花土壤湿度检测,自动浇水以及蓄水箱自动供水于一体的智能花盆自动浇水系统,在人们无暇顾及时花草也能得到适时适量的浇灌。

三、本课题设计内容

通过土壤湿度传感器,系统可以检测土壤湿润度,当土壤过于干燥时,就调用浇水系统把水箱中的水放到花盆中;当水箱没水时发出警报提醒主人加水。通过温度传感器,系统可检测外界温度,在夏天中午过热和冬天过冷时作出温度报警。并且,系统还需要外加LCD和必要的信号灯以达到人机交互信息的目的。为了提高家居的智能化程度,把与电脑联网交互信息的上位机系统作为系统的拓展提高部分。上位机可以管理多个花盆以及记录智能花盆下位机的操作历史记录,如每次土壤湿度的检测结果,浇水的时间,温度状况等。

本系统是以单片机最小系统为核心,并由LCD显示屏,触摸模块,温度测量芯片,以测量土壤湿度,以控制浇水模块和水位报警模块等外围电路构成。LCD显示屏显示当前系统的工作状态信息,并通过触摸功能实现人工操作,校正系统的状态,例如时间等;系统定时(6小时)测量土壤湿度,如果土壤干燥程度达到预先设定的湿度值,则进行浇水;浇水部分,由于直接通过自来水管浇水会造成系统过于复杂,花盆旁边应放置一个水箱,每次通过抽水机把固定量的水抽出来,并且抽的水量是可调节的;系统定时(2小时)测量花盆的温度,当温度过高时或过低时,发出警告信息提醒主人;为了防止土壤湿度测量模块损坏,系统加了防护措施,即每次浇水后记录浇水时间,当前时间距离上次浇水时间超过3天时,直接浇水;水位报警模块连接水箱,当水量过少时,发出报警信息,提醒人们为水箱加水。上位机和下位机之间通过Wi-fi以无线的方式进行通信。上位机程序以C#语言编写,设置美观简洁的界面,可以对多个花盆的信息进行管理。

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