[实用新型]基于Arduino控制器的智能花园系统

说明书

本实用新型专利设计智能园艺，具体说是基于Arduino控制器的智能花园系统，其根据室内花园的环境情况来自动实现降温、灌溉和光照。针对目前很多人都是独居且经常出差或者外出旅游的状态，无法每天对自己的室内花园进行悉心照料的现状设计的一种能够自动照顾室内花园的智能花园系统，包括以Arduino UNO为核心的控制模块，以L298N为核心的温度检测与控制模块，以NKP蠕动泵为核心的湿度检测与控制模块，以LCD1602为核心的显示模块，可以实现自动照料室内花园的功能。符合智能室内花园系统方便、智能的特点，同时设计简单，应用场合广泛，通用性高、成本较低、使用方便。

技术领域

本实用新型主要是设计一种智能花园系统，涉及智能园艺领域，应用于室内花园的无人智能化管理，实现室内花园的自动化温湿度检测和控制、灌溉以及光照。

背景技术

现代人的生活节奏快、工作压力大，都希望回家后能够得到全身心的放松，对室内居住环境也提出了更高的要求，而绿色植物不仅能够净化室内空气，更能给室内添上一抹亮色，让人心旷神怡，所以越来越多的人选择将绿色植物移入室内，建造属于自己的室内花园。室内花园需要精心呵护，植物才能郁郁葱葱，生长旺盛，让人看到就开心，但现在的很多人都是独居且经常出差或者外出旅游的状态，无法每天对自己的室内花园进行悉心照料，基于此本实用新型发明了一种可以对室内花园进行温湿度检测、灌溉和光照的智能花园系统，它可以在无人看管的情况下照顾好植物，让人能够放心的出差旅行，不用担心自己的小花园因缺水、缺光照而失去活力。

传统的智能花园系统通常由简单的单片机数字电路器件组成，在功能方面比较单一，而且操作流程繁琐，也无法对传感器的数据进行初始化、读写等复杂操作，使用成本也相对较大，因而具有很大的局限性，而本实用新型是以Arduino微控制器为核心的，具有便捷灵活、方便上手、库文件多、效率高等优势，且Arduino能通过各种各样的传感器来感知环境，符合智能室内花园系统这一产品的特点，具有极大的市场潜力和开发价值。

发明内容

本实用新型的目的在于依靠智能化系统对室内花园进行自动化管理，来实现无人状态下室内花园的蓬勃生机，改善传统的室内花园只采用单片机进行单一的控制，提供一种既功能丰富，又操作简单，还能显示各种数据的智能花园系统，其特征是：包括控制模块、温度检测与控制模块、湿度检测与控制模块、光强度检测与控制模块和显示模块。控制模块的微控制器采用的是Arduino主板中的Arduino UNO，来实现数据信号的读取、输出和控制功能；温湿度检测与控制模块采用DHT11温湿度传感器来检测室内花园的温度，采用L298N电机驱动模块，来对电机进行控制降温；湿度检测与控制模块采用电阻式土壤湿度传感器来检测土壤湿度，采用NKP蠕动泵来对土壤进行灌溉；光强度检测与控制模块采用GY-30光强度传感器对光照强度进行检测，采用5mmLED灯进行补光；显示模块采用1602LCD显示屏来显示系统信息。

本实用新型控制模块采用Arduino UNO开发板作为主控制器，此开发板的主要特点如下：(1)工作电压：3V-5V；(2)工作温度范围：0℃-75℃；(3)处理器：ATmega328；(4)数字I/O口：14个，其中六个提供PWM输出；(5)模拟I/O口：6个。

本实用新型温度检测与控制模块采用L298N电机驱动模块对电机进行控制，通过温度信号来控制散热风扇的启停，L298N电机驱动模块有四个输入端，分别是IN1、IN2、IN3、IN4，有四个输出端，分别是OUT1、OUT2、OUT3、OUT4。驱动模块需外接电源供电，可外接+5V或+12V电源，这四个输入端口每两个可以控制一个直流电机的转动，本实用新型采用一个直流小风扇。

本实用新型湿度检测与控制模块采用NKP蠕动泵来对土壤湿度进行控制，此泵的主要特点如下：(1)工作电压：DC12V；(2)连接方式：外接电源，支持正反转，不可调速；(3)工作条件：温度0-40℃，相对湿度＜80％；(4)使用寿命：1000小时。