基于单片机的智能花盆设计文献综述

 2021-11-02 09:11

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摘要:本文综合了近几年的中外相关文献,主要针对盆栽养花对温度、光照、湿度等变化大、浇水把控不准确的问题,研制了一单片机为核心能自动控制浇花、加热、增加光照的智能养花控制系统。并且可以手动和自动控制,完成家庭养花的智能化。

关键词:智能化 自动控制 单片机

引言:

进入21世纪以来,人们的生活和工作环境发生着巨大的变化。生活快节奏,工作重压力,无一不占用我们的时间和精力。随着社会快速发展,生活水平的提高,许多人越来越向往那种悠然自得的生活方式,越来越多人喜欢花卉等盆栽植物的种植,不仅可以美化环境,而且还可以愉悦我们的心情。但目前困扰人们的巨大问题是没有多余的时间与精力或者由于长时间出行,无法定时打理照顾这些花卉植物,从而导致这些花卉植物枯萎死亡。

对于人类来说,最重要的水资源,对所有生命物体都一样重。所以,为了应对人们们现今生活和工作状态,而又种植着花卉等盆栽植物的人们来说,设计出一种无人管理的情况下自动控制浇花系统尤为重要[1],这样不论在什么时候什么地方,都不会造成花卉枯萎死亡的情况发生。该自动浇花器具有系统体积小、抗干扰能力强、操作简单灵活和价格低廉等特点,使用此自动浇花器可以节省人力物力财力,方便人们出行出差的时候,不会影响到花卉盆栽的生长,如果在家也可以关闭自动模式手动浇花,用户可以自由设定各种基准值来实现自动浇花的功能,从而使盆栽植物健康的生长,也减轻了养花者的工作,使人们种养盆栽更轻松,能更好地欣赏我们所种植的盆栽植物。在以此为基础上,人们想要增加花盆的各种功能,使得他能完成加热,增加光照等功能,从而功能更加丰富的智能花盆系统应运而生[2]

在国外,智能家用市场已经相当成熟。各种智能家居层出不穷[3]。鉴于中国在全球制造链和设计链的重要地位,使得中国成为了全球各大生产智能家用设备厂商逐鹿的大战场,同时,也带动了我国对智能家用设备仪器的重视[4],家居设备的研发与测试技术也有了比较迅速的发展田智能花盆自然也包括在其中,近年来,国内外出现了许多种智能花盆,其功能与控制原理也有很多不同之处,但根本目的都是为了方便人们的日常生活和保证花草的正常生长[5]

英国一个叫瑞贝克皮特森的发明了一种智能花盆这种花盆具有可以监控植物湿度和温度的传感装置[6]当主人靠近它时,它会发出声音来表示自己的需要。发出的声音节能是唱出来的一首歌或者是几句话。植物用这种方式告诉主人,它是否舒适。

水内郁夫是东京的农工大学研究生院副教授,他的小组研发了一款叫做 Plnntroid"[7]的花盆机器人,这种智能花盆的创新之处在于它不仅由6块晶体硅太阳能电池板组成,花盆的面还安装了电机驱动轮子,可以在地上随便地移动。当其光照传感器检测到植物需要移动至朝阳处,或者背阴处时,移动花盆便会按照需求移动来调节植物的温度和光照,是植物保持在光介作用效惠高的状态下,从而使植物健康生长。

还有一款国外的智能花盆叫做 Click and Grow,设计的灵感冰于美国国家航空航天局(NASA)的电子花盆,它不仅可以自动给花卉浇水还可以给其施肥。

英国一位名为娜塔莉金的大学近日也发明了一种智能花盆[9]这种花盆将水分和温度传感器安装在花盆底部,外面同时还有光照传感器。这些传感器时刻监测植物生长环境的变化,如堤生长环境没有达到标准花盆就会报警,花盆外郡设有指示灯,温度和湿度也会量示出来,提阻主人采取措施。

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