一种基于无线通讯的电子植物保姆的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及植物栽培装置领域，具体是一种基于无线通讯的电子植物保姆。
【背景技术】
[0002]现有技术中的植物保姆大多以现代水利和微电子技术为基础，采用智能微滴灌技术、自动控制技术、无线传输技术等，主要由定时开关和温、湿度传感器同时工作，通过温、湿度传感器测定土壤湿度值，与预设值比较，进行浇花工作，并且将浇花时间控制在固定的时间段工作。
[0003]现有技术缺陷在于已发明的远程操作电子植物保姆装置(如=Pairot Pot)中的无线反馈装置数据处理端位于无线终端，且需要接受相应指令后方可操作，数据处理速度慢、效率低，断网后无法处理检查数据、接受指令；且目前现有有关自动浇花器装置均忽略了光照过强，温度较高的情况下，使植物易因光照太强、温度太高导致死亡的问题。如自动灌溉装置(申请号:201420264504.X)，全自动浇水花盆(申请号:201420303624.6)等技术方案，均可以实现自动浇水，但没有考虑光照太强情况下对植物生长过程中的影响。
【发明内容】
[0004]本实用新型提供一种基于无线通讯的电子植物保姆，本实用新型由主机箱、温湿度传感器、光照传感器、可伸缩水管、喷头、自动遮阳帘、自动遮阳帘控制器和进水管组成，其中主机箱内含有MCU单片机、Wifi模块、水泵、水泵控制器和LED显示屏。MCU单片机通过标准UART接口与Wifi模块进行连接，温湿度传感器、光照传感器、水泵控制器、自动遮阳帘控制器均与MCU单片机相连，进水管、可伸缩水管与水泵相连。温湿度传感器用于采集土壤的温湿度，光照传感器用于采集植物生长所处环境的光照强度，并将所采集的数据传送给MCU单片机，MCU单片机将采集到的数据进行分析计算，并将数据通过Wifi模块上传到互联网，用户可以通过手机、PC等装置接收数据，并根据情况选择进行人工浇灌或自动浇灌、自动升降遮阳帘等工作。Wifi模块将本实用新型与互联网进行连接，能够将采集到数据上传互联网，将数据传输到云计算进行处理、存储，并将来自互联网的指令传递给本实用新型。如果Wifi模块无法连接互联网或者其他原因导致断网，MCU单片机可以根据预设指令自动控制水泵开关、升降自动遮阳帘。水泵控制器与自动遮阳帘控制器分别接受MCU单片机的指令，分别负责开关水泵、升降自动遮阳帘。所述自动遮阳帘，在自动遮阳帘收纳卷筒中设置独立的正反转电动机，由MCU单片机计算数据分析是否收放遮阳帘，通过自动遮阳帘控制器来转换电机转动方向，以达到收放遮阳布的效果。所述LED显示屏能够显示当前温湿度、光照强度、浇水时间、自动遮阳帘状态等信息。
[0005]作为改进，所述温湿度传感器采用灵敏度较高的SHT7X系列独立元件，通过集成反馈以及A/D转换输出数据，集成度高，测量范围广。
[0006]作为改进，所述光照传感器采用广泛应用的HA2003光照传感器，利用先进光电转换模块将光照强度值转化为电压值，再经调理电路将此电压值转换为O?2V或4?20mA输出数据。
[0007]作为改进，所述可伸缩水管内管采用普通橡胶可伸缩软管，可满足水管伸缩使用；外部采用硬聚氯乙烯(pvc-u)管，两节外管连接处采用多级可调节卡扣，用户可根据植物高度自行调整水管高度。
[0008]作为改进，所述自动遮阳帘，采用阻燃遮阳布，遮光效果能够达到85%_99%，并且有阻燃功能。
[0009]作为改进，所述进水管连接大型蓄水容器，大型蓄水容器通过自来水管进行补水，保障装置供水充足。
[0010]作为改进，所述温湿度传感器埋设于植物根部，优选数量为3个，并均匀布置；所述光照传感器设于自动遮阳帘与植物之间，被升起状态的自动遮阳帘遮挡并不被植物遮挡。
[0011]本实用新型的有益效果是:
[0012]1.本实用新型通过微控制器标准异步通信串口(UART)接口，同高频无线电信号(Wifi)模块进行连接，Wifi模块以基础架构模式(infra)工作，连接到互联网，并通过互联网反馈至手机用户客户端或电脑端等无线终端，实现远程监控。无论在何地，只要能够连接互联网，就可以查看植物所处的状态，并根据需要选择人工或者自动浇水、升降自动遮阳帘。
[0013]2.本实用新型通过互联网云计算可以存储所检测的数据(土壤温湿度、光照强度、灌溉时间、自动遮阳帘升降时间等)，对数据进行统计分析，用户可根据数据分析对植物生长情况有一个直观、客观的了解。
[0014]3.本实用新型除了可以根据土壤湿度进行浇灌外，还可以通过监测植物所处环境的光照强度，判断是否需要遮阳，自动遮阳帘可以根据进行升降，调节植物所处环境的温度，防止植物因温度太高无法及时散热从而导致死亡，从而达到保护植物的目的。
[0015]4.数据处理工作在本实用新型内完成，通过微控制器对数据进行分析处理，判定与预设值的偏移量，并可以选择等待确认操作指令或延时自动工作，数据处理更加准确，效率高。如果在断网情况下，本实用新型亦可自动工作。
【附图说明】
[0016]附图1是本实用新型的结构简图
[0017]附图2是本实用新型的自动遮阳帘详图
[0018]附图3是本实用新型的工作流程图
[0019]附图4是本实用新型的控制流程图
[0020]具体如下:主机箱1、温湿度传感器2、可伸缩水管3、喷头4、自动遮阳帘5、进水管6、自动遮阳帘控制器7，光照传感器8，正反转电机9，遮阳布10。
【具体实施方式】
[0021]根据附图，本实用新型是一种基于无线通讯的电子植物保姆，由主机箱、温湿度传感器、光照传感器、可伸缩水管、喷头、自动遮阳帘、自动遮阳帘控制器和进水管组成，其中主机箱内含有MCU单片机、Wifi模块、水泵、水泵控制器和LED显示屏。MCU单片机通过标准UART接口与Wifi模块进行连接，温湿度传感器、光照传感器、水泵控制器、自动遮阳帘控制器均与MCU单片机相连，进水管、可伸缩水管与水泵相连。温湿度传感器用于采集土壤的温湿度，光照传感器用于采集植物生长所处环境的光照强度，并将所采集的数据传送给MCU单片机，MCU单片机将采集到的数据进行分析计算，并将数据通过Wifi模块上传到互联网，用户可以通过手机、PC等装置接收数据，并根据情况选择进行人工浇灌或自动浇灌、自动升降遮阳帘等工作。Wifi模块将本实用新型与互联网进行连接，能够将采集到数据上传互联网，将数据传输到云计算进行处理、存储，并将来自互联网的指令传递给本实用新型。如果Wifi模块无法连接互联网或者其他原因导致断网，MCU单片机可以根据预设指令自动控制水泵开关、升降自动遮阳帘。水泵控制器与自动遮阳帘控制器分别接受MCU单片机的指令，分别负责开关水泵、升降自动遮阳帘。所述自动遮阳帘，在自动遮阳帘收纳卷筒中设置独立的双向旋转电动机，由MCU单片机计算数据分析是否收放遮阳帘，通过自动遮阳帘控制器来转换电机转动方向，以达到收放遮阳布的效果。所述LED显示屏能够显示当前温湿度、光照强度、浇水时间、自动遮阳帘状态等信息。
[0022]具体工作过程举例如下:
[0023]1.本实用新型内置MCU单片机通过标准UART接口，同Wifi模块进行连接，Wifi模块以Infra模块工作，连接到互联网，最终通过互联网反馈至手机用户客户端或PC端。
[0024]2.本实用新型启动后，温湿度传感器、光照传感器每隔三十分钟检测湿度及光照强度并将其值通过D/A转换为数字信号经信号发射端将处理分析后的数据传送给手机客户端或PC端等无线终端。若检测湿度值小于用户设定最小值，则执行下一步，否则继续检测。
[0025]3.当湿度值小于用户设定最小值，用户可选择自动浇水操作或者用户自主植物浇水；若用户不选择此操作则在提醒三次后本实用新型自动执行浇水操作。
[0026]4.本实用新型得到用户同意自动浇水的反馈信息后执行自动浇水操作，给水泵送电，对植物进行浇水工作，此时湿度传感器、光照传感器每10秒检测一次并反馈给植物保姆进行数据分析，当湿度值大于用户设定最大值时停止浇水，并返回到第一步，反之，继续执行浇水工作。
[0027]5.本实用新型自动检测网络，若断网时无反馈信息和接收用户操作指令，延时10分钟后执行自动浇花操作。
[0028]6.光照传感器检测植物所处环境光照强度，若光照强度超过预设值，降落自动遮阳帘，每30分钟检测一次，当测量值值仍大于预设值时，则自动遮阳帘保持原状，若光照强度值小于预设值，升起自动遮阳帘。
【主权项】
1.一种基于无线通讯的电子植物保姆，由主机箱(I)、温湿度传感器(2)、光照传感器(8)、可伸缩水管(3)、喷头(4)、自动遮阳帘(5)、自动遮阳帘控制器(7)和进水管(6)组成，其中主机箱(I)内含有MCU单片机、Wifi模块、水泵、水泵控制器和LED显示屏；MCU单片机通过标准UART接口与Wifi模块进行连接，温湿度传感器、光照传感器、水泵控制器、自动遮阳帘控制器均与MCU单片机相连，进水管(6)、可伸缩水管(3)与水泵相连；温湿度传感器(2)用于采集土壤的温湿度，光照传感器(8)用于采集植物生长所处环境的光照强度，并将所采集的数据传送给MCU单片机，MCU单片机将采集到的数据进行分析计算，并将数据通过Wifi模块上传到互联网；Wifi模块将本实用新型与互联网进行连接；水泵控制器与自动遮阳帘控制器(7)分别接受MCU单片机的指令，分别负责开关水泵、升降自动遮阳帘；所述自动遮阳帘(5)，在自动遮阳帘收纳卷筒中设置独立的正反转电动机(9);所述LED显示屏能够显示当前温湿度、光照强度、浇水时间、自动遮阳帘状态。
2.根据权利要求1所述的一种基于无线通讯的电子植物保姆，其特征在于:所述温湿度传感器(2)采用灵敏度较高的SHT7X系列独立元件。
3.根据权利要求1所述的一种基于无线通讯的电子植物保姆，其特征在于:所述光照传感器(8)采用广泛应用的HA2003光照传感器。
4.根据权利要求1所述的一种基于无线通讯的电子植物保姆，其特征在于:所述可伸缩水管(3)内管采用普通橡胶可伸缩软管，外部采用硬聚氯乙烯管，两节外管连接处采用多级可调节卡扣。
5.根据权利要求1所述的一种基于无线通讯的电子植物保姆，其特征在于:所述自动遮阳帘(5)，采用阻燃遮阳布。
6.根据权利要求1所述的一种基于无线通讯的电子植物保姆，其特征在于:所述进水管(6)连接大型蓄水容器。
7.根据权利要求1所述的一种基于无线通讯的电子植物保姆，其特征在于:所述温湿度传感器(2)埋设于植物根部，数量为3个，并均匀布置；所述光照传感器(8)设于自动遮阳帘与植物之间，被升起状态的自动遮阳帘遮挡并不被植物遮挡。
【专利摘要】本实用新型提供一种基于无线通讯的电子植物保姆，本实用新型由主机箱、温湿度传感器、光照传感器、可伸缩水管、喷头、自动遮阳帘、自动遮阳帘控制器和进水管组成，其中主机箱内含有MCU单片机、Wifi模块、水泵、水泵控制器和LED显示屏。
【IPC分类】A01G27-00, A01G9-22, A01G27-02
【公开号】CN204579370
【申请号】CN201520068397
【发明人】陈昭宇, 戴传浩
【申请人】山东科技大学
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年2月2日