[实用新型]一种单片机控制的智能养花系统

说明书

本实用新型描述了一种单片机控制的智能养花系统，该装置包括自动补光模块、自动升降模块、自动浇水模块；所述三大模块以STM32F103ZET6为控制核心，其中自动补光模块包括光敏传感器、键盘输入、LED补光灯；所述自动升降模块包括联轴器，步进电机，升降台的螺旋杆；所述自动浇水模块包括土壤湿度传感器、继电器、水泵；本装置能够实时监测花卉所处环境光照强度值、土壤湿度值、风力值。土壤湿度传感器获取的实时湿度值与比较器进行比较，通过继电器，触发水泵，实现自动浇水。联轴器，步进电机，升降台的螺旋杆三者相连，共同构成升降模块，小型直流有刷电机与三杯式旋转风杯组装而成的风速传感器相当于开关，自动控制升降台的高度。

技术领域

本实用新型是一种养花装置，具体来说是一种可智能补光和浇水的养花装置。

背景技术

盆栽养花是人们生活中一种休闲娱乐方式，目前社会中养花人群逐渐增多，但却无暇照顾导致花卉枯萎。光照、水分和外力等因素会影响花卉的生长。光照是影响花卉进行光合作用的重要因素，LED光源具有节能环保、光色纯正、防潮、寿命长等优点，适用于花卉栽培。研究表明，对植物光合作用有重大影响的主要是400～500nm的蓝光和600～700nm 的红光。因此本系统采用LED红蓝光，用户可以根据需求通过按键进行选择。此外水分也是花卉生长的必要条件，是花卉生命活动不可缺少的重要环境因子之一。如何适当的补充红蓝光，浇水并使花卉免于外力的伤害一直深深困扰着养花之人。若能实现花卉自动补光，浇水，避风的一体化养护，将极大提高花卉的生存率，丰富人们的文化生活。

实用新型内容

实时监测花卉所处环境光照强度值、土壤湿度值、风力值。通过与系统预先设定极限值对比，并对此采取相应的养护措施，从而实现自动化。由PWM调制红蓝光的脉冲宽度实现按比例补光；土壤湿度传感器获取的实时湿度值与比较器进行比较，通过继电器，触发水泵，实现自动浇水。联轴器，步进电机，升降台的螺旋杆三者相连，共同构成升降模块，小型直流有刷电机与三杯式旋转风杯组装而成的风速传感器相当于开关，自动控制升降台的高度。实验表明，该系统操作简单便捷，可实现花卉养护自动化。

本实用新型所采用的技术方案是：

1.智能阳台养花系统由三个模块组成，分别是自动补光模块、自动升降模块、自动浇水模块。自动补光模块通过光敏传感器完成对光照强度的监测，当外界光照强度低于系统设定极限值时，由PWM调制实现自动补光，使用者只需通过按键选择花卉即可；自动升降平台适用于台风时刻，当台风来临时，风力传感器检测到风力值后，由单片机进行数据对比，超过设定的极限值时，单片机将会启动电机，通过联轴器将电机与升降台进行连接，电机带动升降台进行高度调整，升降台将花卉降低到安全高度时停止。自动浇水模块中，由湿度传感器实现对土壤湿度的检测，通过比较器进行土壤湿度对比，倘若土壤湿度低于比较器的设定值时，水泵对水分不足的花卉补充适应的水分。

2.所述的三个模块以STM32F103ZET6作为核心处理器，具有512K片内FLASH，64K片内RAM，片内FLASH 2个基本定时器，3路SPI接口，2路I2S接口，2路I2C接口。3路共16通道的12 位AD输入，2路共2通道的12位DA输出，支持片外独立电压基准。信息采集与处理、预设值调整、系统智能控制等工作都是在核心处理器的基础上完成。该系列单片机与传统51 单片机兼容，内部RAM高达1280B，运行速度提高了8～12倍，具有高速、低功耗、抗干扰等特点，十分适用于本项目。

3.所述的自动补光模块中该模块由ISL29010光敏传感器，波长为620～630nm的红色LED灯，波长为450～455nm的蓝色LED灯，220V转12V稳压电源电路，指示灯组成。根据光敏传感器实时采集数据以及预先设定的极限值，由按键选择不同的花卉，得到不同占空比的PWM信号。通过工作电压为3V的LED红灯和LED蓝灯作为补光灯组，由PWM信号控制补光灯组的输出光照强度，从而对不同花卉进行精确补光。