智能植物花盆的制作方法

本实用新型涉及一种花盆，具体的说是智能植物花盆。

背景技术：

市面上的智能花盆，虽然可以做到监控花盆内部温度湿度、光照度等条件，甚至自动浇水。但是这种智能花盆却将人与植物分割开来，失去了盆栽本来对于人的依赖性，进而失去了养殖植物的乐趣。

技术实现要素：

本实用新型旨在克服现有技术的缺陷，提供一种智能植物花盆，将沉默不语的植物赋予丰富的情感和言语与人互动。

为了解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的：

一种智能植物花盆，其特征在于：它包括液晶显示屏、第一触摸按钮、电路板、LED灯、花盆漏水孔、空气质量传感器、空气温度传感器、第二触摸按钮、土壤湿度传感器、两个光敏传感器、花盆内壳、花盆外壳和蓝牙音箱；

花盆内壳下部置于花盆外壳内，花盆内壳上部从花盆外壳上部伸出，电路板设于花盆外壳内并位于花盆内壳下部，花盆内壳上装有液晶显示屏、第一触摸按钮和第二触摸按钮，花盆内壳的内部两侧分别装有光敏传感器，液晶显示屏、第一触摸按钮、第二触摸按钮和光敏传感器分别通过导线连接电路板；土壤湿度传感器上部位于花盆内壳内，土壤湿度传感器下部从花盆内壳底部伸出并连接电路板；花盆漏水孔的上部与花盆内壳连通，花盆漏水孔的下部位于花盆外壳内；LED灯、空气质量传感器、蓝牙音箱和空气温度传感器分别通过导线连接电路板下方。

所述的智能植物花盆，其特征在于：所述LED灯为全光谱LED灯。

本实用新型的有益效果是：利用温湿度传感器，光敏传感器对环境的监测通过主控芯片，用生动形象的卡通表情和语言将植物对于环境的要求表现出来，让人更加了解植物目前的生长状况和生长趋势。通过花盆所反馈的环境数据指导人们给植物浇水，晒阳光等更好的养殖植物，增加了人们养殖植物的乐趣。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明：

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为数据传输原理图。

具体实施方式

如图1所示：一种智能植物花盆，它包括液晶显示屏1、第一触摸按钮2、电路板3、全光谱LED灯4、花盆漏水孔5、空气质量传感器6、空气温度传感器7、第二触摸按钮8、土壤湿度传感器9、两个光敏传感器10、花盆内壳11、花盆外壳12和蓝牙音箱13；

花盆内壳下部置于花盆外壳内，花盆内壳上部从花盆外壳上部伸出，电路板设于花盆外壳内并位于花盆内壳下部，花盆内壳上装有液晶显示屏、第一触摸按钮和第二触摸按钮，花盆内壳的内部两侧分别装有光敏传感器，液晶显示屏、第一触摸按钮、第二触摸按钮和光敏传感器分别通过导线连接电路板；土壤湿度传感器上部位于花盆内壳内，土壤湿度传感器下部从花盆内壳底部伸出并连接电路板；花盆漏水孔的上部与花盆内壳连通，花盆漏水孔的下部位于花盆外壳内；全光谱LED灯、空气质量传感器、蓝牙音箱和空气温度传感器分别通过导线连接电路板下方。

如图2所示：电源管理负责整个电路的充放电，主控芯片对各个传感器采集的数据进行处理，并输出到交互身上，进而完成与用户之间的互动。

电源管理：电池管理选择了南京拓品微电子的一款集成IC，型号为TP5410，该芯片具有优越的电源管理性能，是目前使用较为广泛的锂电池1A充电和5V/1A升压控制芯片，可编程充电电流，待机功耗低，升压效率达92%，且外围电路简单，自带电池状态输出，能够方便的显示出电池状态和充电效果，能够满足需要的电池管理需求。

数据采集和处理方案：通过对传感器检测的模拟量的采集来判断周围的环境状态。可采集土壤温度，空气质量、室内温湿度、光照亮度等数据。主控芯片选取了stm8s系列的一款性价比较高的芯片，该芯片具有多种外设资源，包含UART串口，IIC通信口，SPI数据口以及10通道10位ADC和四个定时器，自带的四种低功耗模式充分保证了待机状态下的功耗水平，使系统在锂电池供电下具有较为持久的工作时间。

交互方案：交互部分选择了液晶显示屏、RGB指示灯以及触摸按键。考虑RGB的驱动电流，选择了型号为P9813的驱动芯片，该芯片采用仿IIC的通信方式，通过一条数据线和一条时钟线控制输出亮度，提供3路恒流驱动以及256级灰度调制输出，每路驱动电流可编程设置为0—45mA，满足了RGB控制需求。触摸按键选用型号为SGL8022K的两通道逻辑控制输出的电容触摸式芯片，可在有介质隔离保护的情况实现触摸功能，安全性高，宽电压输入，应用电路简单，抗干扰性能好。用户通过触摸电容按键触发系统工作，液晶显示查询状态，RGB指示灯根据不同的环境状态调节亮度变化，与周围环境较为和谐的融合在一起。整个电路方案功能丰富，集成性好，充分考虑了使用环境以用户操作习惯，具有较强的互动性和可操作性。

智能情感植物花盆采用stm8s105系列主控芯片，配合电容式触摸按键，空气温湿度采集模块，空气质量监测模块，土壤温湿度采集模块，液晶显示屏，蓝牙通讯模块来完成它一系列丰富的功能。 stm8s105系列芯片为8位单片机中高性能的单片机，具有三级流水线的哈佛结构。 内部集成真正的EEPROM数据存储器，可以达到30万次的擦写周期。16MHz CPU时钟频率，使得花盆显示屏在图像显示上流畅自如。

空气温湿度采集模块采用DHT11芯片，价格低廉，湿度，温度采集数据误差小，用来监测小植物生长的空气温湿度恰到好处。

土壤湿度芯片将土壤的湿度转变为电压模拟信号，采用对比算法，来监测植物根系所处的土壤湿度。

在花盆内嵌入的空气质量监测模块,对家庭中常见有毒有害性气体、可燃性气体、烟雾等有较高灵敏度，模拟量输出的电压，有害气体浓度越高则输出电压越高。

工作原理：

各个传感器实时监控花盆内部和外部的生长条件，将模拟信号通过导线传送到主控芯片，由主控芯片处理后从液晶显示屏上显示出来。

当土壤湿度传感器检测到土壤内水分较低时主控芯片收到数据将会发送两条指令，一条控制显示屏在用户通过触摸按键唤醒花盆显示屏之后显示出一个卡通的悲伤表情并伴有文字，提示用户植物目前缺水；另一条指令控制LED灯发出蓝色灯光提示用户花盆当前缺水。当用户给花盆内浇水的时候，土壤湿度传感器实时探测湿度变化，并在液晶显示屏上显示出来，当花盆内水分过多的时候显示屏将会显示一个卡通的紧张表情，并伴有文字，提示用户浇水过多。

光敏电阻位于花盆上边缘，实时监测小植物所处环境的光照强度，当植物长期处于昏暗无光的环境时，主控芯片将会发送两条指令，一条发送到液晶显示屏，在用户通过触摸按键唤醒屏幕时显示出一个卡通的忧郁表情并伴有文字提示用户植物需要光照；另一条指令控制LED灯发出黄色灯光提示用户花盆当前需要光照。

空气温度传感器和空气质量传感器工作原理与光敏电阻和土壤湿度传感器一样这里不做赘述。（当空气中存在一定浓度的有毒有害性气体和可燃性气体时，LED灯将发出红色灯光警告用户当前空气质量严重恶劣）

花盆正面液晶显示屏下方有两个触摸按键，花盆在一般状态时系统会自动运行（处于节电模式），液晶显示屏不会点亮，只有当用户接触第一触摸按钮的时候，该触摸按键会输出一个信号给主控芯片，该信号通过主控芯片将唤醒液晶显示屏，显示出各种数据。

主控芯片将各个传感器的数据记录下来，当手机蓝牙与花盆蓝牙联接后，所有数据将通过蓝牙将数据上传到手机app上。用户可以在手机app 端设置LED灯的亮度和颜色，设置确定后数据将会通过蓝牙回传到智能花盆。

当用户接触第二触摸按钮的时候，该按钮将输出一个信号给主控芯片，该信号通过主控芯片将点亮LED灯，当用户在一定时间内再次触摸该按键后，LED灯的颜色将发生变化，每次触摸按键都会产生颜色变化。当用户找到自己喜欢的颜色后，长按该按键将会把这种颜色设为默认颜色。

当用户长按第一触摸按钮的时候，液晶显示屏将显示功能菜单，菜单内包含几种不同植物的养殖模式，不同的养殖模式对花盆内的土壤湿度，光照强度都有着不同的要求。用户在出现功能菜单后，触摸第二触摸按钮将更换菜单选项，再次触摸第一触摸按钮后将选定选项并推出菜单。

用户可以在手机app端选择自己喜欢的歌曲通过花盆内的蓝牙音箱将它播放出来。

本发明通过传感器和主控芯片的配合，给植物赋予人性，让植物具有寒冷，口渴的生理需求和情感的表达，如同我们的小宠物一样对人产生依赖。相比于市面上的其他自动照顾植物的智能花盆，本产品最大的特点恰恰在于需要人的照顾，将沉默不语的植物赋予丰富的情感和言语与人互动。