6.智能控制浇花器
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2019 年河北大学大学生创新创业训练计划项目
申请活页
项目名称
远程控制浇花器
项目类型 □ √ 创新训练 □创业训练
□创业实践
项目所属学院
电子信息工程学院
1、 项目特色和创新点
（1）可实现手机远程控制浇花。解决人在外地无法浇花的问题。 （2）可实现差异化浇花。可针对植物的需求喷雾或滴灌。 （3）加入传感器和摄像头，随时了解植物的需求。利用传感器将数据反馈到手
图 2 整体流程图
4、 项目实施进度与计划时间安排
（1）2019.04.10-2019.05.31：查找相关参考资料，对设计方案进行论证， 器件选型，软件需求分析；
（2）2019.06.01-2019.08.31：电路设计，画出电路图和 PCB 图，软件总体 结构设计和模块设计；
（3）2019.09.01-2019.10.31：做出印制电路板，购买元器件，进行硬件的 焊接与电气测试，编码和调试；
6、 项目经费预算
本项目计划申请资助经费数额为 2410 元，主要包括以下几部分：
○1 小型抽水泵 2 个 300 元
○2 WIFI 模块 1 个 100 元
○3 电源适配器 1 个 20 元
○4 51 单片机 若干个 100 元
Fra Baidu bibliotek
○5 金属框架
100 元
○6 10 米电线
50 元
○7 若干米水管和喷头 100 元
小型水泵以一定的速度从特制的喷头中喷出，在空气中形成水雾，着落在花草植 物上，从而达到及时补充水分的目的。该设施用水量少、冲击力小，适用于小型、 且需要经常供水的盆栽，但是大部分都不能实现远程控制浇灌，具有一定的局限 性和发展空间。
20 世纪 70 年代，微电子技术正处于发展阶段，自动浇花系统的诞生也是随 着人们生活水平的提高和生活节奏的加快而诞生的一种懒人园艺用品。多年之前 国外已开始使用，但价格昂贵。
（2）项目研究背景 ①外地出差浇水不及时 在生活中人们总有无暇顾及花草的时候，比如出差、旅游或其他原因导致盆 栽缺水。调查发现，花草生长问题 80%以上是由缺水引起的。 ②不能准确判断植物是否缺水 日常生活中，人们总是根据土壤表面干湿度来判断植物是否需水，不能科学 客观的了解植物需水情况。 ③现有产品不够完善 市场上产品比较成熟，但是仍然存在着一些不足，如美观性差、可控性差、 喷灌范围大、智能化程度低等问题。 种植绿色盆栽可净化空气，有益于人的身心健康，带来视觉上的享受，同时 还可有效地缓解压力，降低人患抑郁症的可能，丰富生活，陶冶情操。 （3）国内外研究现状和发展动态及意义 自动浇花器是近几年利用国内外先进技术组装的新型浇灌设施，主要是利用
(2)实施目的：该项目完成后，将非常适合家庭、办公室、宿舍等封闭小环 境，在种植花草盆栽方面将会很轻易解决植物的及时供水问题，同时也能增加培 养植物的乐趣。
(3)拟解决的关键问题 ①浇水驱动电路 ②手机远程控制 ③如何判断植物需水 ④手机 app 的制作 ⑤不同种类植物培养攻略的查找 (4)主要研究方法： 本设计是一种基于单片机控制的自动浇水系统，实现室内盆栽浇水的自动化 系统。整个系统拟采用单片机作为主控芯片，利用 Wifi 模块手机远程控制，用 手机网络远程控制植物的喷水，以及 app 对植物生长进行记录和不同植物培养攻 略数据库。 主要研究浇灌控制技术，设备系统的硬件和其他各个细节部分。 1 浇水方式差异化 为适应不同植物的需水部位不同（根部需水、茎叶需水），拟设计不同的喷 头类型及其位置从而改变出水方式。对于茎叶浇水植物，使用小型喷雾型喷头。 对于根茎浇水植物，使用环形水管滴灌。这两种浇水方式都是直接连接水管，水 管再连接水泵，由水泵的工作与否控制浇水的开始与终止。 2 浇水量精准化 针对不同植物在不同时期需水量各不相同的问题，我们拟采用用手机按键时 长的不同决定不同的出水量。当按下开始键后喷头开始出水，此过程将一直延续， 直到按下结束按键即停止浇水。 3 整体结构
手机控制页面可根据用户的信息反馈进行大数据的整理，从而充实植物数据 库，方便用户找寻相关植物的种植经验。
2、 项目基础
（1）团队成员情况介绍 吴润泽：河北大学电子信息工程学院 2017 级自动化专业。曾获得 2017-2018 学年河北大学优秀学生奖学金三等奖、2017-2018 学年河北大学优秀团员、2017 年河北大学“光阴的故事”校级演讲比赛三等奖。 丁瑞：河北大学电子信息工程学院 2017 级自动化专业。曾获得 2017-2018 学年河北大学优秀学生奖学金二等奖、2017-2018 学年河北大学团学活动积极分 子、2017-2018 学年河北大学社团活动先进个人。 周可：河北大学电子信息工程学院 2017 级自动化专业。现任自动化学习委 员。 吕思涵：河北大学电子信息工程学院 2017 级自动化专业。现任自动化团支 书，第 64 期入党积极分子。 辅导老师具有较多的相关经验及专业知识，对于项目的实施起到了很大的帮 助。
机，利用摄像头观察植物生长情况。 （4）手机控制页面包含植物分类的数据库。根据自己的需求查找相关植物的信 息。 （5）可根据需求个性化定制。针对不同人群的审美进行个性化花台制作。
1、 项目简介
对于外地出差的人来说，花草无法得到及时的浇水，而本项目是一种物联网 技术控制的自动浇水系统，可实现室内盆花浇水的自动化。该设备预期以蓄水桶、 小型水泵、湿度传感器、微型摄像头等为主要框架，根据传感器的反馈通过手机 远距离控制浇水，同时还可利用摄像头观察植物的生长情况。
当前社会单片机技术发展迅速，其应用逐步从工业，军事等方面向其他领域 渗透，逐渐与我们的生活息息相关，并且智能家居也越来越受人们的关注，许多 企业都有所涉及。因此，能够用手机远程控制的电子类浇花系统有很好的发展前 景
3、 项目实施
(1)研究思路：核心为单片机和浇水驱动电路，利用 Wifi 模块手机远程控制 水泵，通过开关打开时间的长短控制浇水量；手机软件附加植物成长记录和植物 培养攻略等功能。
制作一个小型台子，水桶放置在台子下方，并将小型水泵放入配置的水桶 中，台子上可以放置盆栽及装饰物，喷头和摄像头预期设计成可收缩形式（当主 人在家自己动手浇水时可以收缩进台内）。
本装置主要针对小型盆栽，放在家中使用时不会妨碍到家里整体的美观性， 并可以为家居环境增分。
(5)系统流程图：
图 1 传感器流程图
○8 花盆
2 个 40 元
⑨ 花架
1个
100 元
⑩ 微型摄像机 2 个 1000 元
⑪ 土壤湿度传感器 1 个 500 元
国内使用的电子类自动浇花器多数从国外引进，虽然质量较好，但价格相当 的昂贵，不太适用于国内。且目前国内比较流行的是玻璃，陶瓷类的自动浇花器， 此类浇水器又叫自动渗水装置。它由本身的物理结构构成，根据器具的物理渗水 原理完成自动浇水，但是并不能实现远程手机端控制，还是存在很大的局限性。 多数在我国的山西和浙江一带加工生产的，价格比较低廉，实用性没有电子类自 动浇花器好。随着国内居民消费水平和生活质量的提高，居家园艺的市场非常火 爆，但是由于生活节奏的快速，种花种草很容易将种植花草难的问题暴露出来， 而养花养草最重要的就是浇水的问题。研究表明花草百分之八十以上的死亡都是 由于缺水、浇花不及时所导致的。
（4）2019.11.01-2019.01.15：编写单片机应用程序，进行软硬件的联合调 试，程序测试及修改；
（5）2020.01.16-2020.03.20：撰写结题报告，准备结项，软件最终调试修 改。
5、 项目研究预期成果
本项目预期研究成果为实物作品和配套应用软件。 远距离控制浇花器一套，包含硬件和其他机械结构。 app 一个，为浇花器的控制平台，用户信息分享平台。
申请活页
项目名称
远程控制浇花器
项目类型 □ √ 创新训练 □创业训练
□创业实践
项目所属学院
电子信息工程学院
1、 项目特色和创新点
（1）可实现手机远程控制浇花。解决人在外地无法浇花的问题。 （2）可实现差异化浇花。可针对植物的需求喷雾或滴灌。 （3）加入传感器和摄像头，随时了解植物的需求。利用传感器将数据反馈到手
图 2 整体流程图
4、 项目实施进度与计划时间安排
（1）2019.04.10-2019.05.31：查找相关参考资料，对设计方案进行论证， 器件选型，软件需求分析；
（2）2019.06.01-2019.08.31：电路设计，画出电路图和 PCB 图，软件总体 结构设计和模块设计；
（3）2019.09.01-2019.10.31：做出印制电路板，购买元器件，进行硬件的 焊接与电气测试，编码和调试；
6、 项目经费预算
本项目计划申请资助经费数额为 2410 元，主要包括以下几部分：
○1 小型抽水泵 2 个 300 元
○2 WIFI 模块 1 个 100 元
○3 电源适配器 1 个 20 元
○4 51 单片机 若干个 100 元
Fra Baidu bibliotek
○5 金属框架
100 元
○6 10 米电线
50 元
○7 若干米水管和喷头 100 元
小型水泵以一定的速度从特制的喷头中喷出，在空气中形成水雾，着落在花草植 物上，从而达到及时补充水分的目的。该设施用水量少、冲击力小，适用于小型、 且需要经常供水的盆栽，但是大部分都不能实现远程控制浇灌，具有一定的局限 性和发展空间。
20 世纪 70 年代，微电子技术正处于发展阶段，自动浇花系统的诞生也是随 着人们生活水平的提高和生活节奏的加快而诞生的一种懒人园艺用品。多年之前 国外已开始使用，但价格昂贵。
（2）项目研究背景 ①外地出差浇水不及时 在生活中人们总有无暇顾及花草的时候，比如出差、旅游或其他原因导致盆 栽缺水。调查发现，花草生长问题 80%以上是由缺水引起的。 ②不能准确判断植物是否缺水 日常生活中，人们总是根据土壤表面干湿度来判断植物是否需水，不能科学 客观的了解植物需水情况。 ③现有产品不够完善 市场上产品比较成熟，但是仍然存在着一些不足，如美观性差、可控性差、 喷灌范围大、智能化程度低等问题。 种植绿色盆栽可净化空气，有益于人的身心健康，带来视觉上的享受，同时 还可有效地缓解压力，降低人患抑郁症的可能，丰富生活，陶冶情操。 （3）国内外研究现状和发展动态及意义 自动浇花器是近几年利用国内外先进技术组装的新型浇灌设施，主要是利用
(2)实施目的：该项目完成后，将非常适合家庭、办公室、宿舍等封闭小环 境，在种植花草盆栽方面将会很轻易解决植物的及时供水问题，同时也能增加培 养植物的乐趣。
(3)拟解决的关键问题 ①浇水驱动电路 ②手机远程控制 ③如何判断植物需水 ④手机 app 的制作 ⑤不同种类植物培养攻略的查找 (4)主要研究方法： 本设计是一种基于单片机控制的自动浇水系统，实现室内盆栽浇水的自动化 系统。整个系统拟采用单片机作为主控芯片，利用 Wifi 模块手机远程控制，用 手机网络远程控制植物的喷水，以及 app 对植物生长进行记录和不同植物培养攻 略数据库。 主要研究浇灌控制技术，设备系统的硬件和其他各个细节部分。 1 浇水方式差异化 为适应不同植物的需水部位不同（根部需水、茎叶需水），拟设计不同的喷 头类型及其位置从而改变出水方式。对于茎叶浇水植物，使用小型喷雾型喷头。 对于根茎浇水植物，使用环形水管滴灌。这两种浇水方式都是直接连接水管，水 管再连接水泵，由水泵的工作与否控制浇水的开始与终止。 2 浇水量精准化 针对不同植物在不同时期需水量各不相同的问题，我们拟采用用手机按键时 长的不同决定不同的出水量。当按下开始键后喷头开始出水，此过程将一直延续， 直到按下结束按键即停止浇水。 3 整体结构
手机控制页面可根据用户的信息反馈进行大数据的整理，从而充实植物数据 库，方便用户找寻相关植物的种植经验。
2、 项目基础
（1）团队成员情况介绍 吴润泽：河北大学电子信息工程学院 2017 级自动化专业。曾获得 2017-2018 学年河北大学优秀学生奖学金三等奖、2017-2018 学年河北大学优秀团员、2017 年河北大学“光阴的故事”校级演讲比赛三等奖。 丁瑞：河北大学电子信息工程学院 2017 级自动化专业。曾获得 2017-2018 学年河北大学优秀学生奖学金二等奖、2017-2018 学年河北大学团学活动积极分 子、2017-2018 学年河北大学社团活动先进个人。 周可：河北大学电子信息工程学院 2017 级自动化专业。现任自动化学习委 员。 吕思涵：河北大学电子信息工程学院 2017 级自动化专业。现任自动化团支 书，第 64 期入党积极分子。 辅导老师具有较多的相关经验及专业知识，对于项目的实施起到了很大的帮 助。
机，利用摄像头观察植物生长情况。 （4）手机控制页面包含植物分类的数据库。根据自己的需求查找相关植物的信 息。 （5）可根据需求个性化定制。针对不同人群的审美进行个性化花台制作。
1、 项目简介
对于外地出差的人来说，花草无法得到及时的浇水，而本项目是一种物联网 技术控制的自动浇水系统，可实现室内盆花浇水的自动化。该设备预期以蓄水桶、 小型水泵、湿度传感器、微型摄像头等为主要框架，根据传感器的反馈通过手机 远距离控制浇水，同时还可利用摄像头观察植物的生长情况。
当前社会单片机技术发展迅速，其应用逐步从工业，军事等方面向其他领域 渗透，逐渐与我们的生活息息相关，并且智能家居也越来越受人们的关注，许多 企业都有所涉及。因此，能够用手机远程控制的电子类浇花系统有很好的发展前 景
3、 项目实施
(1)研究思路：核心为单片机和浇水驱动电路，利用 Wifi 模块手机远程控制 水泵，通过开关打开时间的长短控制浇水量；手机软件附加植物成长记录和植物 培养攻略等功能。
制作一个小型台子，水桶放置在台子下方，并将小型水泵放入配置的水桶 中，台子上可以放置盆栽及装饰物，喷头和摄像头预期设计成可收缩形式（当主 人在家自己动手浇水时可以收缩进台内）。
本装置主要针对小型盆栽，放在家中使用时不会妨碍到家里整体的美观性， 并可以为家居环境增分。
(5)系统流程图：
图 1 传感器流程图
○8 花盆
2 个 40 元
⑨ 花架
1个
100 元
⑩ 微型摄像机 2 个 1000 元
⑪ 土壤湿度传感器 1 个 500 元
国内使用的电子类自动浇花器多数从国外引进，虽然质量较好，但价格相当 的昂贵，不太适用于国内。且目前国内比较流行的是玻璃，陶瓷类的自动浇花器， 此类浇水器又叫自动渗水装置。它由本身的物理结构构成，根据器具的物理渗水 原理完成自动浇水，但是并不能实现远程手机端控制，还是存在很大的局限性。 多数在我国的山西和浙江一带加工生产的，价格比较低廉，实用性没有电子类自 动浇花器好。随着国内居民消费水平和生活质量的提高，居家园艺的市场非常火 爆，但是由于生活节奏的快速，种花种草很容易将种植花草难的问题暴露出来， 而养花养草最重要的就是浇水的问题。研究表明花草百分之八十以上的死亡都是 由于缺水、浇花不及时所导致的。
（4）2019.11.01-2019.01.15：编写单片机应用程序，进行软硬件的联合调 试，程序测试及修改；
（5）2020.01.16-2020.03.20：撰写结题报告，准备结项，软件最终调试修 改。
5、 项目研究预期成果
本项目预期研究成果为实物作品和配套应用软件。 远距离控制浇花器一套，包含硬件和其他机械结构。 app 一个，为浇花器的控制平台，用户信息分享平台。