智能花盆设计报告
智能花盆快题设计方案

智能花盆快题设计方案智能花盆是一种集成了传感器、智能控制和通讯技术的创新产品,可以实现对植物生长环境的精准监测和自动控制,为植物提供最适宜的生长条件。
本文将设计一个智能花盆的方案,让用户可以通过手机App远程监控和控制花盆,实现远程种花的便利和智能。
一、硬件方案:1. 传感器模块:集成光照传感器、土壤湿度传感器、温湿度传感器和CO2浓度传感器,实时监测植物生长环境的关键参数。
2. 控制模块:使用微控制器来控制花盆的灌溉、光照和通风等功能,根据传感器数据进行自动调节。
3. 通讯模块:集成无线通讯模块,通过Wi-Fi或蓝牙与手机App进行数据传输和远程控制。
4. 电源管理:采用充电电池或电源适配器供电,实现长时间的稳定工作,并能在电池电量低时自动充电。
二、软件方案:1. 手机App:设计一个简洁易用的手机App,用户可以通过手机实时查看花盆的数据和状态,包括光照强度、土壤湿度、温湿度和CO2浓度等。
2. 远程监控:用户可以通过手机远程监控花盆,并在花盆出现异常状况时及时接收警报和通知。
3. 自动控制:用户可以通过手机App设置自动控制策略,如设定光照强度、灌溉周期和湿度阈值等,花盆将根据设定的参数进行自动调节。
4. 数据分析:手机App可以记录花盆的历史数据,用户可以通过图表和报表等方式分析植物的生长情况和环境变化。
三、功能特点:1. 远程监控:用户可以随时随地通过手机App查看和监控花盆的数据和状态,不再需要亲自到现场进行检查。
2. 自动控制:花盆可以根据用户设定的参数进行自动调节,提供植物生长所需的光照、湿度和温度等条件。
3. 节能环保:花盆将根据植物的实际需求进行灌溉,减少浪费水资源的同时保证植物生长的需要。
4. 数据分析:手机App可以记录和分析花盆的历史数据,帮助用户监测植物的生长情况并依此进行调整。
总结:本方案设计了一个智能花盆,通过传感器和控制模块实现对植物生长环境的监测和调节,用户可以通过手机App实现远程监控和控制,方便种花者进行植物的远程养护。
智能花盆设计报告

智能花盆设计报告本文将介绍智能花盆的设计报告,包括设计背景、产品功能、技术架构、原理和应用场景等方面。
一、设计背景如今,随着人们生活水平的提高和生活节奏的加快,越来越多的人开始关注健康和环保,也对居家环境的美观和舒适度有了更高的要求。
因此,居家绿植的种植和养护成为了越来越多人的主要爱好。
然而,由于工作繁忙等诸多原因,很多人没有足够的时间和精力去照顾他们的绿植。
同时,以往的花盆设计方式也缺乏智能化和网络化的特点,不符合现代人们的生活需求。
因此,设计智能花盆具有很大的需求和市场空间。
二、产品功能智能花盆主要功能如下:1.自动浇水和润土:智能花盆可以根据植物的需水量和生长情况自动喷水和调节土壤湿度,保证植物的生长和健康。
2.多种植物兼容:智能花盆可以适应多种植物的种植需求,提供不同的土壤配比、肥料浓度和灌溉频率等设置选项,以满足不同植物的种植要求。
3.智能控制:智能花盆可以通过手机APP等方式进行远程控制,也可以通过语音命令进行操作,实现智能化的控制。
4.个性化设置:智能花盆还可以根据用户的喜好和需求进行个性化设置,如不同颜色、款式和材质等,满足用户的个性需求。
三、技术架构1.传感器模块:智能花盆内置多种传感器,包括土壤湿度传感器、温湿度传感器、光照传感器等,用于实时感知植物的生长情况和环境参数,以控制浇水和灌溉。
2.液泵模块:智能花盆内置液泵模块,用于控制水流量和执行喷水或灌溉命令,保证植物的生长水平。
3.控制芯片模块:智能花盆内置微控制芯片,用于处理传感器模块和液泵模块的输入和输出,实现智能化的控制。
4.网络模块:智能花盆内置网络模块,可通过Wi-Fi等方式与手机APP进行通信,实现远程控制和监控。
4.供电模块:智能花盆需要配备电池或外接电源,以保证设备的正常运行和控制。
四、原理智能花盆的原理是通过传感器监测土壤湿度、温湿度和光照强度等参数,并根据用户预设的参数,控制液泵模块进行水的喷洒和灌溉,以满足植物的生长和生理需要。
嵌入式智能花盆的设计与实现-开题报告

(学生用表)
系(部):物理系专业:电子信息工程班级:
课题名称
嵌入式智能花盆的设计与实现
指导教师
学生
学号
一.课题的来源及研究意义
随着社会经济的发展,人们对生活质量的要求显著提高,如今很多家庭把植物当做装饰物,这些美丽的装饰物不同于普遍工艺品,它们有生命,可以美化环境和净化空气,但随着社会生活节奏的加快,大多数人没有时间去照顾花卉。而植物的生长对环境的要求很高,尤其对光照、温度、湿度等要求,光照过强,温度过高、土壤过干等因素都会影响植物的生长,甚至导致植物的死亡。因此,使植物种植简单化是大多数家庭所希望的。针对这一现状,我选择了这一课题,嵌入式智能花盆的设计与实现。
二.国内外发展状况及研究背景
智能花盆是近几年利用国内外先进技术组装的新型盆栽,主要是利用各种传感技术,实时检测植物生长的周边环境状况,并实现自动盆栽浇水、提醒主人等人性化功能。早在多年前布鲁内尔大学工业设计系的女大学生娜塔莉·金就已经提出这一设计,近几年国外智能花盆已经作为一种常见的装饰品走进许多人的生活。且价格适中,质量可靠。而国内在智能花盆这一方面尚处于刚刚出现,正在发展的阶段,价格偏高,限于技术与成本功能尚有许多不完善。
三.本课题的研究目标和内容
研究目标:
1.通过本课题的研究,设计并制作一款智能花盆,实现对温度、湿度、光强等的实时监测,通过触摸屏实现良好人机互动,实现自动浇水、提醒主人植物生长状况等功能。
2.通过本课题的研究,培养善于观察、独立思考、勤于动手的能力。
研究内容:
1.当前社会对智能花盆的需求分析
2.温度、湿度、光照传感器的信息采集和处理
可行性分析
1.资金分析:本设计主要用到电子元件有STM32最小系统板、2.8寸触摸屏、DS18B20温度传感器、DHT11温湿度传感器、辉盛9g舵机等,估计需200元,在资金允许范围内
基于“互联网+”的智能花盆系统设计

基于“互联网+”的智能花盆系统设计本文介绍了一款基于“互联网+”的智能花盆系统,能够实时监测多个植物生长环境指标、生长过程并自动管理,能够预测未来植物生长及可能出现的问题,识别病症,给出处理方案;用户可交友分享、拍照留念、交流经验及成果、记录植物生长每个瞬间以及寄养盆植。
实践表明,本系统能够提供给用户不一样的养殖体验,提供更直观的养殖建议。
标签:互联网+;盆栽;智能花盆随着生活水平的日益提高,人们对于生活品质的追求也越来越高[1]。
为缓解紧张工作带来的压力、改善居住环境,盆栽植物受到了人们的日益青睐。
目前,盆栽植物不仅进入家庭,作为商机,各类种植、培育盆栽植物的公司企业不断涌现,并且栽培规模也越来越大,因此及时了解、掌握影响栽培植物的温度、湿度和光照对盆栽植物的生长、管理显得尤为重要[2]。
物联网技术和无线传感技术的飞速发展,使得盆栽植物的自动化管理成为可能,也为其智能化控制提供支撑。
一、国内外研究现状1984年,美国的Benami 和Offen提出了通过检测土壤湿度是否低于设定阈值的控制浇灌系统,目前市场销售的这种智能浇灌系统占据了家庭盆栽智能管理系统的绝大部分市场。
多数研究者都对这种自动浇灌的方法进行了研究;有些研究者对该方法进行了改进,提出了根据植物不同根区的土壤湿度情况进行分区浇灌的方法;有些研究者在考虑传感器检测的土壤湿度基础上,将影响浇灌效果的湿度、环境光照强度、温度等引入到系统中,实现调节控制浇灌操作。
在一些发达国家,将计算机技术融入温室大棚种植的自动化管理,在实际应用中这种模式己经获得了很好的效果,随后这些技术也迅速地被其他国家引用[3]。
利用计算机实现自动控制水分、气候和肥料,调节温度,克服干旱天气、土壤质量、缺水等制约限制植物生长的以色列温室大棚栽培技术;美国开发的能区分不同作物,并针对性地根据不同植物生长习性进行调解,对温室植物生长环境参数智能化调节的自动化管理系统。
在花卉温室种植领域,由于不同季节市场的价格波动因素,间接地推动了这些技术和智能化设备的研究与推广。
一种基于单片机的智能花盆设计

一种基于单片机的智能花盆设计摘要:本文基于单片机技术,设计并实现了一种智能花盆系统。
该系统通过测量土壤湿度和空气温度等参数,自动控制水分和温度,使花草能够在最佳的环境下生长。
在实现过程中,使用了温湿度传感器、土壤湿度传感器、水泵、喷水器等器件,并利用单片机的强大处理能力和I/O口控制能力,实现了智能化的花盆控制。
经过实际测试,该系统表现良好,可以为用户提供便捷的养殖体验。
关键词:单片机、智能花盆、温湿度传感器、土壤湿度传感器、水泵、喷水器正文:一、引言随着人们生活水平的提高,越来越多的人开始关注生活品质,其中包括植物及花卉的养护。
传统的花盆只能提供基本的养护环境,无法满足人们对植物生长环境的要求。
因此,本文设计并实现了一种智能花盆系统,旨在为用户提供更加便捷、高效、智能化的植物养护方式。
二、系统构成该系统由温湿度传感器、土壤湿度传感器、水泵、喷水器、单片机等器件组成。
其中,温湿度传感器负责检测环境温度和相对湿度,土壤湿度传感器负责检测土壤湿度,水泵负责输水,喷水器负责喷水,单片机负责管理这些器件的控制。
三、系统实现在实现过程中,先使用LED灯进行试验,成功实现了LED的点亮和熄灭,证明硬件和编程的基本环境已经搭建好了。
然后分别接入传感器,进行参数监测。
接着,设置了花盆的最佳生长条件,即土壤湿度在一定范围内,而温度和湿度也处于适宜的范围内。
当检测到环境参数不符合条件时,系统便会自动启动水泵和喷水器,为植物提供足够的水分,并通过调节水泵工作时间和喷水次数,实现水分的控制。
同时,还通过PWM方式控制水泵的运行速度,以保证水的流量与花盆的尺寸相匹配,可以为植物提供足够的水分,同时不会浪费资源;而温度的控制,则通过打开或关闭风扇来进行。
四、系统测试经过实际测试,该系统表现良好。
当花盆内的土壤湿度低于设定值时,水泵和喷水器会自动启动,为植物充分补充水分,而当花盆内的环境温度超过设定范围时,风扇也会自动启动。
创业计划书智能花盆设计

创业计划书智能花盆设计一、项目背景随着现代社会的快节奏生活和城市化进程的加快,家庭装饰、绿化和园艺已经逐渐成为城市居民生活的一部分。
然而,由于工作繁忙和生活压力,很多人无法投入大量的时间和精力去照顾家中的植物和花卉。
同时,许多人由于缺乏绿手指或者经验不足,导致种植的成果不如人意。
为了解决这一问题,我们公司将推出一款智能花盆产品,通过内置的智能传感器、智能控制系统和自动灌溉系统,实现对植物生长环境的实时监测和自动调节,让用户可以轻松养护各种植物和花卉,也为用户提供了更多的园艺体验和乐趣。
二、市场分析1. 市场规模:目前国内家庭装饰、绿化和园艺市场规模庞大,据有关数据显示,我国家庭园艺市场规模达到数百亿元,而且这一市场还在不断增长。
随着城市居民生活水平的提高和对生活品质的追求,这一领域的市场需求将会进一步增加。
2. 市场需求:许多城市居民繁忙工作,无法投入太多时间去照顾家中的植物和花卉,但他们又希望在家中拥有美丽、鲜活的植物,这就需要一种智能化、自动化的花盆产品来满足他们的需求。
3. 竞争现状:目前市场上已经出现了一些智能花盆产品,但大多数产品功能简单,使用体验不够好。
由于市场上智能花盆产品的质量和品牌口碑参差不齐,所以我们有足够的机会来推出一款性能卓越、用户体验优秀的智能花盆产品。
三、产品概述我们公司推出的智能花盆产品主要包括以下特点:1. 智能传感器:内置多种传感器,可以监测植物生长环境的温度、湿度、光照强度、土壤湿度等参数,实现对植物生长环境的实时监测。
2. 智能控制系统:通过互联网远程控制功能,用户可以随时随地通过手机或者电脑对智能花盆进行控制,可以调节温度、湿度和光照强度等参数,实现对植物生长环境的自动调节。
3. 自动灌溉系统:根据植物生长环境的需求,智能花盆可以自动进行灌溉,保持土壤适度湿润,为植物提供最佳生长条件。
4. 用户体验优化:智能花盆产品的设计风格简约大方,操作简单易用,用户可以通过手机App来实现对花盆的远程监控和控制,为用户提供了更多的园艺体验和乐趣。
家庭智能盆栽设计报告

家庭智能盆栽设计报告一、项目背景近年来,越来越多人开始重视植物的养护,而智能盆栽则成为了很多人的选择。
智能盆栽以其便捷、实用和高科技的特点,越来越受人们喜爱。
随着智能家居市场的发展,智能盆栽也成为了家庭智能家居的一部分,得到了更大的市场关注。
本文将以家庭智能盆栽设计为主题,探讨智能盆栽在家庭中的价值和应用。
二、设计原则家庭智能盆栽设计的原则如下:1. 简洁性:设计要尽可能地简单,易于操作,便于用户使用。
2. 安全性:设计考虑到用户的安全,如电源安全、高温安全等。
3. 可靠性:设计要保证设备的可靠性,能够长期稳定地运行。
4. 互动性:设计要满足用户的互动需求,增强用户体验。
5. 可维护性:设计要方便用户进行维护和保养。
6. 绿色环保:设计要符合环保的原则,力求减少对环境的影响。
三、设计要素1. 温度控制系统:盆栽需要在一定的温度范围内生长,因此必须在智能盆栽中设置一套温度控制系统,根据不同的品种和生长阶段,控制盆栽的温度,保证盆栽生长的正常。
2. 水分控制系统:水分是盆栽成长的重要因素,智能盆栽应设置水分控制系统,根据不同植物的生长需要调整盆栽的水分,保证盆栽保持良好的生长状态。
3. 光照控制系统:光照是盆栽生长的必须条件,智能盆栽应设置光照控制系统,根据不同植物的生长需求进行控制,保证盆栽生长的正常。
4. 湿度控制系统:湿度是盆栽生长必须条件之一,智能盆栽应设置湿度控制系统,根据不同植物的生长需求进行调整,保证盆栽保持良好的湿度状态。
5. 数据监测系统:为了保证盆栽的正常生长,智能盆栽应设置数据监测系统,对盆栽的温度、湿度、水分、光照进行监测,及时反馈给用户,让用户能够及时进行调整。
6. 云数据平台:智能盆栽需要与互联网相连接,设置云数据平台,将盆栽的数据上传至云端,用户可以通过手机、平板等设备随时随地进行监测和控制。
四、设计方案1. 外观设计智能盆栽的外观应简约、时尚,符合现代人对美的追求。
盆栽应设置显示屏,显示水分、温度、湿度、光照等数据,便于用户了解盆栽的情况。
嵌入式智能花盆的设计与实现-中期报告

存在的具体问题与解决方法:
在软硬件系统调试中出现了许多问题,最后都在努力下一一解决,具体问题和解决方法如下:
(1)USB供电无法驱动轴流风机舵机等耗电较多模块
解决办法:采用两节18650锂电池供电。
(2)在μC/OS-II移植入FAT文件系统和图片解码及显示程序后,运行程序后,程序在显示图片时卡死,系统崩溃。
下一步工作的主要研究任务、具体设想与安排:
经过不懈的努力和指导老师的帮助,课题已经完成了大部分,下面是下一步的主要任务:
(1)智能花盆的后续功能的完善,在后期会在智能花盆的已有功能的基础上,加入图片循环显示、日历时间、MP3播放、红外遥控等功能。
(2)除了设计上的改良,在论文上会继续完善,及各种记录表格的填写。
指导教师对前期工作的评价:
指导教师签名:
年月日
注:1、本表可根据内容续页;2、指导教师评价及签名手写,其他内容电子版填写。
解决办法:发现问题在于LCD显示任务中,为图片索引分配了内存,却未释放,且图片显示任务中分配的任务堆栈空间过小,之后加入了内存释放程序,修改了任务堆栈空间大小,解决了此问题。
(3)加入LED灯显示程序运行状态,程序运行时系统只有LED灯任务运行,其他任务卡死。
解决办法:发现问题在于LED任务优先级最高,且任务延时函数延时时间过短,导致操作系统其他任务得不到充足的时间运行任务,修改任务延时函数延时时间,解决了此问题。
μC/OS-II是一种实时多任务操作系统,它包含了时间管理、内存管理和任务间通信同步(信号量,邮箱,消息队列)、任务管理和实时内核等功能。它可以使智能花盆设计中各个任务独立工作,在本系统中共创建了6个任务,分别为:SATART任务、LCD显示任务、控制任务、MP3任务传感器任务、触摸屏任务。考虑到本系统须同时采集和处理多个任务,所以加入了μC/OS-II操作系统]。
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全国大学生物联网设计竞赛设计方案智能花盆管家系统学校名称:遵义师范学院团队名称:物and悟第一导师:葛耿育(教师)第二导师:姓名(职称)队长:万荣队员1:张清队员2:况承静队员3:任炳贵全国大学生物联网设计竞赛组委会2015年5月诚信承诺申明本参赛队全体队员及指导教师已认真阅读《全国大学生物联网设计竞赛章程》关于竞赛作品的知识产权之全部条款,郑重申明,在参加全国大学生物联网设计竞赛时所呈交的竞赛作品及作品设计文档均为参赛队员在指导教师指导下独立完成。
尽本参赛队所知,竞赛作品及作品设计文档中,除特别加以标注的部分外,不存在侵犯第三方知识产权的内容。
竞赛作品及作品设计文档并非由参加其他竞赛之作品及作品设计文档未经改动直接参赛;如作品确参加过其他竞赛的,本参赛队承诺参加本次比赛之作品已经过较大改动。
指导教师签名:葛耿育日期:2015年5 月25日智能花盆管家系统摘要本次设计的花盆自动浇水系统包括土壤温湿度、酸碱度的检测和自动向蓄水器加水以及运用nRF905无线传输模块传输数据实现手机app控制功能。
土壤温湿度和酸碱度的检测以数字温湿度传感器SHT-11和土壤PH值检测传感器A-H311-AS002-T为感应部件,与ADC0809相连接配合两个电位器作为感应电路,将采集到的土壤温湿度值和酸碱度值送入AT89C51单片机,在AT89C51单片机数据处理后通过nRF905无线传输模块发出具体操作指令。
自动浇水设计为智能和手动两个部分,智能浇水部分是通过AT89C51单片机程序设定浇水的上下限值与检测到送入AT89C51单片机的数值相比较,当低于下限时,AT89C51单片机输出一个信号控制电磁阀打开,开始浇水,高于上限时再由AT89C51单片机输出一个信号控制电磁阀关闭,停止浇水;手动部分是由手机app下发指令给AT89C51单片机设定浇水的水量与营养液添加量。
这样可以按时浇入营养液。
蓄水箱自动上水及水位报警采用硬件电路控制,实现水箱水位实时监测、自动上水及水位上下限报警的功能。
关键词:AT89C51单片机nRF905无线传输数字温湿度传感器SHT-11PH值检测传感器A-H311-AS002-T目录摘要 (III)第一章绪论 (5)1.1设计背景 (5)1.1.1需求分析 (5)1.1.2功能要求 (6)1.2所涉技术发展现状 (6)1.2.1国内外技术发展 (6)1.2.2存在的技术问题 (6)1.3创新点 (6)1.3.1主要解决的问题 (7)1.3.2设计内容简介 (7)1.3.3文档框架 (7)第二章系统方案 (8)2.1具体模块划分 (8)2.1.1无线传输模块 (8)2.1.2土壤检测模块 (9)2.1.3机械运作模块 (9)2.1.4软件控制模块 (9)第三章硬件框图 (10)第四章方案总结 (10)参考文献 (11)致谢 (12)第一章绪论1.1设计背景随着社会进步,人们生活质量越来越高,在家里养养花草可以陶冶情操、丰富生活,在人们享受生活的同时,花草可以通过光合作用吸收二氧化碳,净化我们生活的环境,在有花草的地方空气中的阴离子聚集较多,所以空气也特别清新,而且有些花草还可以吸收一些空气中的有害气体,因此,养养花草如今被许多人喜爱。
花草浇水量是否能做到适量,是养花成败的关键。
但是,在生活中人们总是会有无暇顾及到时候,比如工作太忙、出差、旅游等,花草的许多生长问题都是由于浇灌问题引起的。
有时候,工作者们想要养花草,希望自己的家里有绿色,看起来有生机。
可是,无奈与自己没有时间照料,所以一直徘徊在养不养花的边缘。
还有一类朋友是想养花草,但是苦于不会照顾,所以也只能无奈感叹。
在市面上也有一些花盆自动浇水器,但是它实现的只是按时浇水,和提示作用,并没有监控出花草什么时候需要浇水,只是按照设定的时间进行没有感知的浇水,还有的花盆只是提示人们浇水,实际操作还是需要人们亲自动手完成。
家里无人时,哪怕提示也无法给花草浇水。
因此,我们想设计一种集花盆土壤的温湿度检测,自动浇水及储蓄水箱自动供水,按时补充营养液于一体的自动浇水花盆系统。
让人们无暇顾及是也能及时的浇灌,让不会养花草的朋友无后顾之忧,让家里轻轻松松有绿色,快快乐乐有生机。
1.1.1需求分析(1)室内种植植物,势必需要用花盆来盛放,如果用普通的花盆的话,需要定期浇水,但是,多久浇一次,浇多少是个头疼的问题。
浇多了不仅浪费水,而且植物会被“淹死”,浇少了,植物又会枯死。
(2)植物对于其所处的环境因素比较敏感。
如湿度、温度等都会影响花的生长。
普通的花盆不能很好的控制这些因素。
(3)有时候我们需要在外地出差或者出外旅行,这样家里的盆栽就没有人照料了。
(4)基于上述原因,智能花盆就应然而生了。
1.1.2功能要求(1)智能花盆应能随时监测植物所处环境的湿度、土壤酸碱度和光照强度。
(2)智能花盆应能根据植物的需求,控制水量和土壤酸碱度。
(3)智能花盆应能将所测信号转换成数字信号(如图像)或者声音信号。
(4)智能花盆应能自动工作,即自动浇水或放水和添加一定的营养液。
1.2所涉技术发展现状1.2.1国内外技术发展随着移动通信技术飞速发展,越来越多的信息采集和远程控制系统采用了无线数据传输模块来收发数据。
国际上有基于GPRS的无线数据传输模块、基于ARM的无线数据传输模块、蓝牙无线传输模块、ZigBee无线传输模块等。
目前国际上的一些关于土壤温湿度的检测技术有:基于无线传感器的农田温湿度检测、基于GPRS的茶园远程监测系统、基于ARM的土壤温湿度检测器。
1.2.2存在的技术问题①模块的传输距离与调制信号频率及幅度,发射电压及电池容量,发射天线,收发环境有关。
在有障碍的情况下,距离会缩短,由于无线电信号传输过程中的折射和反射会形成一些死区及不稳定区域,不同的收发环境会有不同的收发距离。
②电数据信号与发射模块输入端能用电容耦合会导致发射模块将不能正常工作。
③如何检测土壤的温湿度及酸碱度的值并把检测到的数据传送到单片机;④单片机怎样处理传感器传送过来的数据;⑤单片机怎样把处理好的数据结果反馈给用户。
1.3创新点通过物联网无线传输技术实现花盆的智能控制,将浇水和添加一定的营养液功能实现以及通过智能提醒或管理将我们没时间养花,不会养花等问题以智能的方式解决,我们还增加了手机app应用功能,使得整个系统更智能更加适宜当前社会应用。
1.3.1主要解决的问题解决城市养花人因无时间或经验不足照顾不好花草时帮助养花人检测花盆温湿和酸碱度,提醒养花人何时需要浇水和需要多少水分。
起到辅助养花人管理盆栽的作用。
同时运用app软件达到虚拟事物现实化的特殊意义。
1.3.2设计内容简介整个系统通过数字温湿度传感器SHT-11和土壤PH值检测传感器A-H311-AS002-T从土壤中测出数值由nRF905无线传输到AT89C51单片机进行数据处理将的出结果一方面发到手机app,另一方面得出指令,此人们可以直接手动远程控制或让单片机自动控制,通过AT89C51单片机程序设定浇水的上下限值与检测到送入AT89C51单片机的数值相比较,当低于下限时,AT89C51单片机输出一个信号控制电磁阀打开,开始浇水,高于上限时再由AT89C51单片机输出一个信号控制电磁阀关闭,停止浇水;使电动阀运作达到加水加营养液的作用。
蓄水箱自动上水及水位报警采用硬件电路控制,实现水箱水位实时监测、自动上水及水位上下限报警的功能。
1.3.3文档框架本文共分为四章,每章的主要内容如下:第一章为:序言设计背景、需求分析、国内外相应技术发展情况以及创新点等第二章为:具体系统的设计方案第三章为:整个系统的硬件框图第四章为:设计总结第二章系统方案2.1具体模块划分系统方案根据不同的功能实现进行相应的模块划分,共化为了四块,分别是:数据进行无线传输)、软件模块控制(通过软件对系统一些功能进行具体控制)、机械运作模块(系统中的机械运作部分如:开关阀门等)2.1.1无线传输模块选用的无线传输模块是nRF905,利用nRF905的ShockBrusrTM接收模式接收其他模块传来的数据和ShockBrusTM发送模式将接收到的数据发送给其他需要数据的模块。
ShockBrusrTM接收模式:当一个包含正确地址和数据的数据包被接收到后,地址匹配(AM)和数据准备好(DR)两引脚通知微控制器。
ShockBrusTM发送模式:nRF905自动产生字头和CRC校验码(循环冗余码校验),当发送过程完成后,数据准备好引脚通知微处理器数据发射完毕。
整个系统的数据流动将主要依靠nRF905无线传输模块中的ShockBrusrTM 接收模式和ShockBrusTM发送模式进行,以此来使正个系统各项指令的能快捷方便的传输。
其主要应用于土壤检查模块、单片机控制模块和手机app之间的数据交换充分的利用了物联网无线传输技术。
2.1.2土壤检测模块土壤数字温湿度传感器SHT-11:土壤中的体积含水量与土壤表现出来的介电常数成固定的某种函数关系,几乎与土质和水里所含的盐分无关。
那么采用频域测量方法,测量中间探针与两侧探针之间的电容量,该电容与介电常数成正比,经过AD转换、单片机运算处理、非线性矫正和DA转换输出,即可获得与土壤体积含水量成正比的线性电压输出。
土壤PH值检测传感器A-H311-AS002-T:土壤酸碱度传感器采用高灵敏度电解质,并且采用抗污的聚四氟乙烯环形液接界可长期在线检测。
电极使用时可根据不同的场合,采用不同的电极敏感膜,在不同条件下进行PH的测量。
A-H311-AS002-T智能数字传感器采用高精度PH电极,支持标准MODBUS RTU/ACSII工业数据总线协议,采用RS-232/RS-485接口输出能够完成PH数据采集、外部命令校准,自动温度补偿等功能,用户可自定义查询地址,波特率设置。
通过将土壤数字温湿度传感器SHT-11和土壤PH值检测传感器A-H311-AS002-T收集到的数据接入无线传输模块将数据传到单片机控制模块。
2.1.3机械运作模块此模块分为电动阀部分和指令接收部分:电动阀即电磁阀,就是利用电磁线圈产生的磁场来拉动阀芯,从而改变阀体的通断,线圈断电,阀芯就依靠弹簧的压力退回。
电磁阀是用来控制流体的自动化基础元件,属于执行器;并不限于液压,气动。
电磁阀用于控制液压流动方向一般都由液压钢控制,所以就会用到电磁阀。
因此我们设计的水箱和营养液箱都是靠电动阀来实现对水和营养液的具体需求量的智能控制,而控制的指令完全是由中心控制AT89C51单片机通过指令接收部分实现。
2.1.4单片机控制模块通过给AT89C51单片机进行程序编程让AT89C51单片机实现对土壤数字温湿度传感器SHT-11和土壤PH值检测传感器A-H311-AS002-T收集到的数据进行分析处理功能以及实现通过nRF905无线传输的ShockBrusrTM接收模式和ShockBrusTM发送模式实现手机app之间的指令处理。