智能花卉养护系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型为一种智能花卉养护系统，该系统包括主控制单元、温度传感器、湿度传感器、光强传感器、时钟芯片、液晶显示屏、短信模块、继电器、水泵、驱动板、步进电机和独立按键；其连接关系为：温度传感器、湿度传感器、光强传感器、时钟芯片、液晶显示屏、短信模块、继电器、驱动板、独立按键分别和主控制单元相连，继电器还与水泵相连，驱动板还与步进电机相连。本实用新型通过液晶屏进行显示，界面更加友好。用户可以在液晶屏上实时查看花卉的温度、湿度、光强的实时动态曲线显示以及浇水和避光的状态等信息。
【专利说明】
智能花卉养护系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及花卉的智能化养护，具体是根据时间以及环境的温度、湿度、光强进行智能化的自动浇水和避光，并可通过手机远程控制对花卉的浇水和避光。
【背景技术】
[0002]智能花卉养护系统，就是通过智能化的手段实现对花卉的自动化浇水和避光等功能。这些智能化的手段主要有通过对环境变量的采集和分析，通过按键实现一键化控制，通过无线技术远程控制等等。
[0003]现有的花卉养护系统一般只是通过对土壤湿度的采集从而实现自动浇水，采集的环境变量少、产品功能单一且售价高昂；或者对系统的控制方式单一，只能在原地通过按键进行控制，无法实现远程控制，完全不能满足实际养花的需要。如《基于单片机控制的花草自动浇水系统的设计》(《机电一体化》，2014(10):56-57)中只是阐述了检测土壤的湿度的方案，检测的环境变量过少;又如专利《花卉养护系统》(专利号:2015204284233)中，虽然检测了湿度、光强，但没有检测温度信息，也无法实现远程控制。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的为解决现有产品的不足，提供一种新型的智能花卉养护系统。首先是增加了远程控制方式:该系统通过单片机与短信模块SIM900A相连接，以实现通过手机app的远程控制。手机app可以按下“浇花”和“避光” 一键式发送短信远程控制花卉，按下“上传数据”还可以解析S頂900A发送来的短信数据，对花卉当前的环境温度、湿度等进行显示，从而实现在花卉养护的过程中不再局限于现场手动控制，可以实现低成本的远程控制。其次是更为人性化的显示界面，12864常规情况下只用于显示汉字或英文等字体，本实用新型通过对12864每个像素点的精确控制，将温度、湿度、光强的实时曲线绘制在12864液晶屏上，使人机交互的界面更为丰富生动。
[0005]本实用新型解决所述技术问题的技术方案是:
[0006]—种智能花卉养护系统，该系统包括主控制单元、温度传感器、湿度传感器、光强传感器、时钟芯片、液晶显示屏、短信模块、继电器、水栗、驱动板、步进电机和独立按键；
[0007]其连接关系为:温度传感器、湿度传感器、光强传感器、时钟芯片、液晶显示屏、短信模块、继电器、驱动板、独立按键分别和主控制单元相连，继电器还与水栗相连，驱动板还与步进电机相连。
[0008]所述的主控制单元包括STC89C52单片机；液晶显示屏为12864;温度传感器为DS18B20 ；时钟芯片为DS1302 ；短信模块为S頂900A ；独立按键数量为5个。
[0009]本实用新型的有益效果为:
[0010]本实用新型实现了花卉养护的远程控制:单片机与短信模块SM900A相连接，手机向短信模块发送特定信息(如“浇水”、“避光”，短信内容可以自己提前设置)，短信模块接收手机发来的信息并将信息传递给单片机，单片机判断短信内容，进行相应的浇水或避光的控制。
[0011]系统的三种模式满足了用户的不同需求:即手动模式、自动模式和远程模式。手动模式中，用户通过按下按键就可以实现浇水和避光的操作；自动模式中，单片机通过传感器检测温度、湿度、光强信号，并自动判断进行浇水和避光;远程模式中，单片机通过判断手机app发来的信息进行浇水和避光的操作。
[0012]本实用新型通过液晶屏进行显示，界面更加友好。用户可以在液晶屏上实时查看花卉的温度、湿度、光强、时间以及浇水和避光的状态等信息。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的系统结构框图；
【具体实施方式】
[0014]下面结合具体实施例进一步详细叙述本实用新型。
[0015]本实用新型为智能花卉养护系统，系统框图如图1所示，包括主控制单元(1)、温度传感器(2)、湿度传感器(3)、光强传感器(4)、时钟芯片(5)、液晶显示屏(6)、短信模块(7)、继电器(8)、水栗(9)、驱动板(10)、步进电机(11)和独立按键(12);
[0016]其连接关系为:温度传感器(2)DS18B20、湿度传感器(3)、光强传感器(4)、时钟芯片(5)DS1302、液晶显示屏(6)1602、短信模块(7)3頂90(^、继电器(8)、驱动板(10)、独立按键(12)分别和主控制单元(I)相连，继电器(8)还与水栗(9)相连，驱动板(10)还与步进电机
(11)相连；
[0017]具体为:该系统以主控制单元(STC89C52单片机)(1)作为系统信息处理和控制的核心，通过采集温度传感器、湿度传感器、光强传感器和时钟芯片的信号进行分析，然后通过继电器控制水栗的浇水，通过驱动板控制步进电机转动进行避光。共有五个独立按键
(12)，其中三个独立按键来控制手动模式、自动模式、远程模式的切换，另有两个按键来控制手动的浇水或避光。
[0018]温度传感器(DS18B20)(2)通过Ι-wire总线与单片机连接，发送温度数据给单片机处理;土壤湿度传感器(3)与单片机的AD转换模块相连接，模拟量的湿度信号经过AD转换变为数字量供单片机处理;光强传感器(4)通过I2C方式与单片机相连接，发送光照强度信号给单片机;时钟芯片(DS1302) (5)通过I2C方式与单片机相连接，为整个系统提供精确的当前时间；液晶屏(12864)(6)与单片机通过并行方式连接，采用逐点绘制的方法，在液晶屏上可以显示温度、湿度、光强曲线；短信模块(SIM900A)(7)通过UART串口与单片机相连，实现了串口转无线的无线传输;单片机普通1 口与继电器(8)相连，继电器再连接水栗控制水栗通断；单片机通过普通1口与驱动板(TB6560) (10)相连，驱动板再与步进电机(11)相连控制步进电机的转动。
[0019]本实用新型的智能花卉养护系统中器件的位置关系为:单片机与温度传感器、湿度传感器、光强传感器、AD转换模块、继电器等都集成在了 PCB板上，通过螺钉螺母将PCB板的四角固定在机械结构上。PCB板与步进电机驱动器相连接，驱动器与步进电机相连接，步进电机的电机轴套接在皮带轮上，皮带轮再与圆盘固定，圆盘上固定花盆，这样就可以通过步进电机带动皮带轮转动，皮带轮带动圆盘的转动，圆盘带动花卉的转动，从而最终实现花卉的转动而避光。水栗放置在侧面，其一端从水箱里吸水，一端连接花卉，从而实现浇水。单片机上的湿度传感器应将其湿敏探头插入土中以测量土壤湿度。光强传感器应放置在整个器件的上方以充分接收当前光强信息。
[0020]本实用新型的动态运行方式为:本系统有三种模式。可以通过三个按键互相切换。切换为手动模式，则可以通过手动按下浇花键控制水栗浇水，通过手动按下避光键实现避光。切换为自动模式时，单片机通过读取温度、湿度、光强信号，来自动判断浇水和避光的时间，从而自动控制小水栗实现自动浇水，控制步进电机旋转实现避光;切换为远程模式时，可以通过手机app远程控制花卉，按下“上传数据”时可以在app上获得当前花卉的温度、湿度、光强等信息，按下“浇花”键时水栗会给花卉浇水，按下“避光”键时步进电机会转动使花舟避光D
[0021 ]本实用新型未尽事宜为公知技术。
【主权项】
1.一种智能花卉养护系统，其特征为该系统包括主控制单元、温度传感器、湿度传感器、光强传感器、时钟芯片、液晶显示屏、短信模块、继电器、水栗、驱动板、步进电机和独立按键； 其连接关系为:温度传感器、湿度传感器、光强传感器、时钟芯片、液晶显示屏、短信模块、继电器、驱动板、独立按键分别和主控制单元相连，继电器还与水栗相连，驱动板还与步进电机相连。2.如权利要求1所述的智能花卉养护系统，其特征为所述的主控制单元包括STC89C52单片机;温度传感器为DS18B20;时钟芯片为DS1302;短信模块为S頂900A;独立按键数量为5个。
【文档编号】G05B19/042GK205511002SQ201620177286
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年3月9日
【发明人】周围, 李帅甫, 郭兴, 朱远飞, 赵业佳, 李新冉, 张思祥
【申请人】河北工业大学