一款無人看管智能家居花盆設計

袁正宏　王思煦　李季朋　霍鳳財

摘 要：針對傳統的人工養植花卉的弊端，設計一款可以自應用于室內的智能澆水花盆。該花盆以S5PV210為核心，多種傳感器獲取實時信息，將花盆通過藍牙技術與手機平板電腦進行連接，定時匯總當前花盆各項數據，通過控制程序運算，實現智能澆水，施肥等營養成分的供給，并向主人的藍牙設備中發送數據和報警信息，從而達到更好地維護植物健康生長的目的。

關鍵詞：室內；智能花盆；數據處理；無人看管

隨著生活水平的逐漸提高，大多數人家里或辦公場所都會擺放盆栽來達到裝飾室內的效果，然而傳統的花盆只能給植物提供一個存活的場所，植物是否會健康成長更取決于人為因素而與花盆無關。但如今隨著生活節奏的加快和生活壓力的增加，人們并沒有足夠的時間和精力來照看家庭室內養殖的植物，大型辦公場所的植物更是需要聘用專業人士來照看，智能花盆[ 1，2 ]的思想應運而生。本文設計一款智能家居花盆，只需要將植物種植在花盆內，定期對該花盆內的原料和水分進行增補就可以，操作十分簡便，同時也將會大大提高工作效率。該花盆通過低功耗藍牙技術連接至智能手機或平板電腦，用戶可借助專用藍牙APP查看植物生長的相關數據并采取相應動作。智能家居產品[ 3-5 ]在人類生活發展中越來越得到廣泛的應用和認可，該款花盆就是基于智能家居的理念設計，其發展前景和應用十分有價值和意義。

1 系統總體設計

該智能花盆共分為4部分組成，傳感器數據采集部分，數據處理部分、藍牙接收傳送部分和手機APP部分，系統總體結構如圖1所示。系統核心部分是S5PV210芯片，該芯片采集多路傳感器信息，對花盆執行澆水、施肥等指令以及通過藍牙模塊與手機APP進行通信等功能。

2 系統軟件設計

該系統軟件設計的流程如圖2所示。

由手機藍牙APP確定植物種類，S5PV210加載植物數據并讀取相應傳感器數據，通過內部程序進行運算，確定執行電機動作與否。中間數據及暫時數據存儲內存中，當連接到藍牙設備時發送植物數據報警，則主人根據植物的需要執行響應動作，從而維護植物的健康生長。

3 系統硬件設計

系統硬件設計以S5PV210為核心，通過I/O口與外界的傳感器和執行器進行信息交互。并通過確定的通信協議與藍牙模塊和串口進行通信，以此保證數據傳輸的通暢，圖3所示為系統硬件連接示意圖。

4 結論

利用S5PV210芯片為核心，以通信協議為基礎設計的智能家居花盆從實際應用角度出發，根據不同植物的特點實現對其生長條件進行觀測，并完成了水分，營養等必需條件的補充。解決了當前家庭或辦公場所長期無人居住或者維護周期長等問題，大大提升工作效率的同時，也促進了生活的智能化。

參考文獻：

[1] 張鑫，徐文勝，劉階萍，等.基于Kinect的智能花盆體感控制系統設計[J].機電工程，2014，31（9）：1226-1230.

[2] 劉洪濤，鄧二偉.基于STM32的智能自動澆水花盆的設計[J].自動化與儀器儀表，2016，202（8）：232-233.

[3] 賈陽靜，鄒念育，雷東鳴，等.基于Android和WIFI通信的智能家居系統設計[J].大連工業大學學報，2016，35（1）：67-71.

[4] 劉建華.基于Android的智能家居系統的設計[J].西安郵電大學學報，2013，18（4）：71-74.

[5] 陳玲君.基于物聯網的遠程控制智能家居系統設計與實現[J].山東農業大學學報（自然科學版），2016，47（1）：88-91.

項目名稱：黑龍江省大學生創新創業訓練項目

項目編號：201610220060

作者簡介：

袁正宏（1995-），男，黑龍江齊齊哈爾人，本科，主要從事控制系統及電子系統設計等的研究。

通信作者：

霍鳳財（1976-），男，黑龍江安達人，副教授，博士，碩士生導師，主要從事智能算法、圖像處理和控制系統設計等的研究。