基于物聯網技術的智能盆栽設計

楊嘉旭 劉美程 李文斌 付麗華

沈陽工學院信息與控制學院

基于物聯網技術的智能盆栽設計

楊嘉旭 劉美程 李文斌 付麗華

沈陽工學院信息與控制學院

本文提出的基于物聯網技術的智能盆栽，由MCU、智能傳感器、語音提示、LED顯示、藍牙、WIFI等模塊構成，最后與互聯網相融合，可以通過相應的APP軟件，進行參數調整或者功能實現，并且能夠獨立完成對盆栽周圍的溫度，濕度和光照強度的有效監測。利用監測到的數據來有效調節利于盆栽的生長環境。本設計具有遠程監測、調節、控制水量和光照等功能，并且通過語音提示，液晶顯示的功能，使人們與盆栽有更親密的了解與互動。

物聯網 智能盆栽 遠程監控

基于物聯網技術的智能盆栽，具有自動監測、調節溫度濕度和蓄水的功能。當檢測到植物需要澆水時，能夠自動進行噴水，并且具有音樂與燈光功能能夠帶給用戶舒適的享受。在設備上還備有液晶顯示和語音播報功能，除了能夠提示預先設定的信息之外，還能夠根據植物的生長形狀來與用戶進行交流。

1 系統構成

本設計以MCU控制器為核心，采用智能傳感器（溫度傳感器、濕度傳感器、光敏傳感器等）對盆栽周圍環境進行溫度、濕度、光照強度的監測，對盆栽內土壤進行濕度溫度的監測，此外智能創意盆栽還具有語音提示、LED顯示、基于CC2530的無線通信模塊等構成，最后與互聯網相融合。

本設計既能使用相關的APP軟件，又能獨立完成對盆栽周圍的溫度、濕度和光照強度的有效監測。利用監測到的數據來有效調節利于盆栽的生長環境。

本設計主要分成兩部分，分別為硬件設備設計和客戶端程序設計。各部分設計及工作原理如下。

2 硬件設備設計

設備由盆栽和控制電路構成。模型如圖1所示。控制電路構成及功能如下：

控制電路包括：MCU、基于CC2530的無線通信模塊、溫度傳感器18B20、溫濕度傳感器DHT11、繼電器以及單片機。18B20傳感器和DHT11傳感器是測量盆栽周圍溫濕度的，該傳感器具有抗干擾，不易損壞，穩定性強等優點，繼電器可以控制抽水泵，可以控制給盆栽灌溉的功能。

分別實現如下功能：

圖1 設備智能花盆模型

檢測濕度與溫度：在盆栽的高、中、低合適位置安裝濕度、溫度傳感器、光敏傳感器，將這些傳感器設計貼合緊密。自動澆水功能：在設備中有蓄水裝置，在檢測到濕度達不到標準值或者在預先設定的時間對植物進行澆水。光照功能：可以在預先設定的時間對植物進行光照。液晶顯示與語音提示功能：用戶可以通過預先設定的語句在LCD上進行顯示。同時，設備還能夠通過傳感器檢測到的數值進行植物的狀態判定，并通過顯示屏和語音提示功能來表示植物的“心情”，與用戶進行互動。

噴泉、音樂與燈光功能：用戶可以通過藍牙或者網絡將手機與設備相連，選定歌曲、燈光閃爍模式和噴泉的模式。

3 客戶端程序設計

客戶端程序設計，包括APP軟件設計和微信端程序設計。

3.1 APP軟件設計

在本設計中，APP軟件實現如下功能：

拍照識別：該功能能夠對照片進行識別，用戶可以將自己的植物進行拍照來得到該植物的相關信息。自動提醒功能：軟件會定時收集設備中的信息來判斷植物的狀態，并且對用戶進行提醒。數據收集與計算：軟甲能夠通過收集設備反饋的數據來將植物所釋放的氧氣或者吸收的二氧化碳進行計算，還可以進行環保指數的計算。植物醫生：當用戶的植物生病時，軟件會通過用戶的描述或者圖片的識別來判定植物的病因，并且給予用戶解決方案。模式選擇：用戶可以利用軟件來進行設備模式的選擇或者系統更新。

3.2 微信端設計

在本設計中，微信端實現如下功能：

公司消息發布：微信關注公眾號可以得到制造公司最新的動態。產品最新消息：在這項功能中用戶可以通過公司發布的更新包來更新自己的設備，增加新功能或者模式。同時還能夠了解到同類產品的最新消息。社區互動：用戶可以與其他產品體驗者進行交流。通過交流獲得樂趣。

4 結論

本設計是基于物聯網技術的智能盆栽，此盆栽具有遠程監測、調節、控制水量和光照等功能。而且通過語音提示，液晶顯示的功能，使人們與盆栽有更親密的了解與互動。

本設計具有成本低廉、具備新興、時尚、智能等優勢，市場前景較好。

[1]洪琴. 基于物聯網的智能植物生長系統[J].無線互聯科技.2015年16期

[2] CC2530數據手冊[EB/OL]. http://www.sobaidupan.com/ file-50737920.html

楊嘉旭、劉美程、李文斌，沈陽工學院，學生。

付麗華（通訊作者），1972年6月，女，滿族，遼寧人，沈陽工學院，教師，副教授。