CN107047251A - 一种定时控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种定时控制方法，包括运行植物定时浇水系统用于盆载植物，所述系统包括第一湿度传感设备、温度传感设备、控制设备、定时设备、蓄水容器、水管和电动水泵，蓄水容器用于预先储存固定容量的纯净水，第一湿度传感设备埋设于盆载植物周围的土壤下，用于实时检测盆载植物周围的土壤的湿度以作为第一湿度输出，温度传感设备用于检测盆载植物周围环境的温度以作为环境温度输出，电动水泵用于通过水管将蓄水容器的纯净水抽入并滴落在盆载植物周围的土壤内，控制设备分别与第一湿度传感设备、温度传感设备、定时设备和电动水泵连接，用于基于定时信息确定是否开启电动水泵。通过本发明，能够根据植物的具体生长状态确定定时浇水的水量。

Description

一种定时控制方法

技术领域

本发明涉及植物栽培领域，尤其涉及一种定时控制方法。

背景技术

植物是生命的主要形态之一，包含了如树木、灌木、藤类、青草、蕨类、及绿藻、地衣等熟悉的生物。种子植物、苔藓植物、蕨类植物和拟蕨类等植物中，据估计现存大约有350000个物种。绿色植物大部分的能源是经由光合作用从太阳光中得到的，温度、湿度、光线是植物生存的基本需求。

植物共有六大器官：根、茎、叶、花、果实、种子。绿色植物具有光合作用的能力——借助光能及叶绿素，利用水、无机盐和二氧化碳进行光合作用，释放氧气，产生葡萄糖等有机物，供植物体利用。

现代家庭为了增加生活情趣，喜爱在家中种植自己青睐的植物品种，例如绿萝、仙人掌、滴水观音等绿色植物，甚至种植一些瓜果蔬菜，来增加自己的满足感，同时为室内添加生机。但是，如果家庭成员全部外出很长时间，由于没有人定时对这些植物浇水，植物很可能干枯致死。如果让邻居或亲戚来看管，又过于麻烦。

现有技术中存在一些机械式或电子式的定时浇水系统，但原理单一，结构粗糙，较少的效果不佳，因此，需要一种精确的植物定时浇水方案，能够在家人外出时，也能保障室内绿植的茁壮成长。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种植物定时浇水系统，能够准确确定启动浇水的时间，还能够基于土壤湿度权重、土壤湿度、植物湿度权重、植物湿度、环境温度权重和环境温度确定所述电动水泵的初始抽水量，其中，基于预设的四级解密算法逐级对加密权重数组进行解密以获得包括土壤湿度权重、植物湿度权重和环境温度权重的。

根据本发明的一方面，提供了一种定时控制方法，该方法包括：

1)提供一种植物定时浇水系统，用于盆载植物，包括第一湿度传感设备、温度传感设备、控制设备、定时设备、蓄水容器、水管和电动水泵，蓄水容器放置在盆载植物附近，用于预先储存固定容量的纯净水，第一湿度传感设备埋设于盆载植物周围的土壤下，用于实时检测盆载植物周围的土壤的湿度以作为第一湿度输出，温度传感设备用于检测盆载植物周围环境的温度以作为环境温度输出，水管的一端埋于蓄水容器的水面下，另一端悬空在盆载植物上方，电动水泵用于通过水管将蓄水容器的纯净水抽入并滴落在盆载植物周围的土壤内，定时设备用于提供定时信息，控制设备分别与第一湿度传感设备、温度传感设备、定时设备和电动水泵连接，用于基于定时信息确定是否开启电动水泵；

2)运行所述系统。

更具体地，在所述植物定时浇水系统中，还包括：

显示设备，与控制设备连接，用于实时显示第一湿度、环境温度、定时信息以及电动水泵的开启状态；

其中，控制设备基于定时信息确定是否开启电动水泵包括：每当定时信息到达预定时间间隔时，控制设备发送浇水启动信号，并开启电动水泵以通过水管将蓄水容器的纯净水抽入并滴落在盆载植物周围的土壤内；

其中，显示设备、控制设备和定时设备都设置在盆载植物所在盆体的侧面，电动水泵设置在盆载植物所在盆体内部。

更具体地，在所述植物定时浇水系统中，还包括：

第二湿度传感设备，埋设于盆载植物根部内，用于实时检测盆载植物体内的湿度以作为第二湿度输出；

枯萎度检测设备，设置在盆载植物的上端，用于对盆载植物进行实时图像采集和实时图像分析，实时图像采集用于拍摄盆载植物的高清图像，实时图像分析用于对盆载植物的高清图像进行叶形识别并分割出对应的叶子图案，对叶子图像进行外形识别以确定其与水平方向的夹角，并基于所述夹角确定并输出盆载植物的枯萎度，其中，所述夹角越小，输出的枯萎度越高；

数据通信接口，设置在盆载植物所在盆体的侧面，通过无线通信链路建立与远端的植物栽培中心服务器的通信连接，包括数据接收单元、数据发送单元和四级解密单元，数据接收单元与控制设备连接，用于在接收到浇水启动信号时，启动对远端的植物栽培中心服务器处的加密权重数组的接收，四级解密单元与数据接收单元连接，用于在接收到加密权重数组时，基于预设的四级解密算法逐级对加密权重数组进行解密以获得权重数组，其中，权重数组包括土壤湿度权重、植物湿度权重和环境温度权重，土壤湿度权重、植物湿度权重和环境温度权重都为正值；

所述主控设备与第一湿度传感设备、第二湿度传感设备、温度传感设备和电动水泵连接，用于在发送浇水启动信号之后，基于土壤湿度权重、第一湿度、植物湿度权重、第二湿度、环境温度权重和环境温度确定所述电动水泵的初始抽水量，其中，第一湿度越大，初始抽水量越少，第二湿度越大，初始抽水量越少，环境温度越高，初始抽水量越多；

其中，所述主控设备还与枯萎度检测设备连接，用于基于枯萎度提升初始抽水量以获得所述电动水泵的最终抽水量，其中，枯萎度越高，初始抽水量提升的幅值越大；

其中，加密权重数组是在对远端的植物栽培中心服务器处预先对包括土壤湿度权重、植物湿度权重和环境温度权重的权重数组进行与四级解密对应的四级加密后获得的数据，盆栽植物类型不同，对应的土壤湿度权重、植物湿度权重和环境温度权重也不同。

更具体地，在所述植物定时浇水系统中：对权重数组进行的四级加密中，每一级的加密模式都不相同，对权重数组进行的四级解密是与对权重数组进行的四级加密相反的处理过程。

更具体地，在所述植物定时浇水系统中：替换地，采用控制设备内置的定时器替换定时设备，控制设备选型为飞思卡尔MC9S12芯片或DSP处理芯片中的一种。

更具体地，在所述植物定时浇水系统中：所述数据发送单元还用于将盆栽植物类型无线发送给远端的植物栽培中心服务器处，以便于远端的植物栽培中心服务器处确定与盆栽植物类型对应的土壤湿度权重、植物湿度权重和环境温度权重。

更具体地，在所述植物定时浇水系统中：加密权重数组是在对远端的植物栽培中心服务器处预先对包括土壤湿度权重、植物湿度权重和环境温度权重的权重数组进行与四级解密对应的四级加密后获得的数据，盆栽植物所在盆体的大小不同，对应的土壤湿度权重、植物湿度权重和环境温度权重也不同。

更具体地，在所述植物定时浇水系统中：所述数据发送单元还用于将盆栽植物所在盆体的大小无线发送给远端的植物栽培中心服务器处，以便于远端的植物栽培中心服务器处确定与盆栽植物所在盆体的大小对应的土壤湿度权重、植物湿度权重和环境温度权重。

更具体地，在所述植物定时浇水系统中，还包括：

语音播放芯片，与所述枯萎度检测设备连接，用于在所述枯萎度检测设备输出的盆载植物的枯萎度大于等于预设枯萎度时，发出与植物干枯对应的语音播放文件；

静态存储设备，与所述语音播放芯片连接，用于预先存储所述预设枯萎度。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：

图1为根据本发明实施方案示出的植物定时浇水系统的结构方框图。

附图标记：1第一湿度传感设备；2温度传感设备；3控制设备；4定时设备；5蓄水容器；6水管；7电动水泵

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的植物定时浇水系统的实施方案进行详细说明。

在自然界中，凡是有生命的机体，均属于生物。生物应分为几个界，把行固着生活和自养的生物称为植物界，简称植物。

植物有明显的细胞壁和细胞核，其细胞壁由葡萄糖聚合物——纤维素构成。植物具有光合作用的能力——就是说它可以借助光能及动物体内所不具备的叶绿素，利用水、矿物质和二氧化碳生产食物。释放氧气后，剩下葡萄糖——含有丰富能量的物质，作为植物细胞的组成部分。

亚里斯多德将生物区分成植物(通常是不移动的)和动物(时常会移动去获取食物)两种。在林奈系统里，则被分为了植物界和动物界两界。后来，人们渐渐了解过原本定义的植物界中包含了数个不相关的类群，并将真菌和数种藻类移至新的界去。然而，对于植物仍然有许多种看法，不论是在专业上的，还是在一般大众的眼中来看。而也确实，若试图要完美地将“植物”放至单一个分类里是会发生问题的，因为对于大多数的人而言，“植物”这一词对现今分类学和系统分类学所立基的种系发生学的概念之间的关连性并不是很清楚,繁殖方法主要有压条、分根、扦插、嫁接、根、叶、种子、孢子等。

当前对植物进行定时浇水的控制机制较为落后，无法满足人们对植物精度灌溉的要求，为了克服上述不足，本发明搭建了一种植物定时浇水系统，在基于植物、土壤、环境等相关参数的检测的基础上，使用多重解密后获得的权重值，确定植物的定时浇水策略。

本发明提供一种定时控制方法，该方法包括：

1)提供一种植物定时浇水系统，用于盆载植物，包括第一湿度传感设备、温度传感设备、控制设备、定时设备、蓄水容器、水管和电动水泵，蓄水容器放置在盆载植物附近，用于预先储存固定容量的纯净水，第一湿度传感设备埋设于盆载植物周围的土壤下，用于实时检测盆载植物周围的土壤的湿度以作为第一湿度输出，温度传感设备用于检测盆载植物周围环境的温度以作为环境温度输出，水管的一端埋于蓄水容器的水面下，另一端悬空在盆载植物上方，电动水泵用于通过水管将蓄水容器的纯净水抽入并滴落在盆载植物周围的土壤内，定时设备用于提供定时信息，控制设备分别与第一湿度传感设备、温度传感设备、定时设备和电动水泵连接，用于基于定时信息确定是否开启电动水泵；

2)运行所述系统。

图1为根据本发明实施方案示出的植物定时浇水系统的结构方框图，所述系统包括第一湿度传感设备、温度传感设备、控制设备、定时设备、蓄水容器、水管和电动水泵，蓄水容器放置在盆载植物附近，用于预先储存固定容量的纯净水，第一湿度传感设备埋设于盆载植物周围的土壤下，用于实时检测盆载植物周围的土壤的湿度以作为第一湿度输出；

其中，温度传感设备用于检测盆载植物周围环境的温度以作为环境温度输出，水管的一端埋于蓄水容器的水面下，另一端悬空在盆载植物上方，电动水泵用于通过水管将蓄水容器的纯净水抽入并滴落在盆载植物周围的土壤内，定时设备用于提供定时信息，控制设备分别与第一湿度传感设备、温度传感设备、定时设备和电动水泵连接，用于基于定时信息确定是否开启电动水泵。

接着，继续对本发明的植物定时浇水系统的具体结构进行进一步的说明。

所述植物定时浇水系统中还可以包括：

显示设备，与控制设备连接，用于实时显示第一湿度、环境温度、定时信息以及电动水泵的开启状态；

其中，控制设备基于定时信息确定是否开启电动水泵包括：每当定时信息到达预定时间间隔时，控制设备发送浇水启动信号，并开启电动水泵以通过水管将蓄水容器的纯净水抽入并滴落在盆载植物周围的土壤内；

其中，显示设备、控制设备和定时设备都设置在盆载植物所在盆体的侧面，电动水泵设置在盆载植物所在盆体内部。

所述植物定时浇水系统中还可以包括：

第二湿度传感设备，埋设于盆载植物根部内，用于实时检测盆载植物体内的湿度以作为第二湿度输出；

枯萎度检测设备，设置在盆载植物的上端，用于对盆载植物进行实时图像采集和实时图像分析，实时图像采集用于拍摄盆载植物的高清图像，实时图像分析用于对盆载植物的高清图像进行叶形识别并分割出对应的叶子图案，对叶子图像进行外形识别以确定其与水平方向的夹角，并基于所述夹角确定并输出盆载植物的枯萎度，其中，所述夹角越小，输出的枯萎度越高；

数据通信接口，设置在盆载植物所在盆体的侧面，通过无线通信链路建立与远端的植物栽培中心服务器的通信连接，包括数据接收单元、数据发送单元和四级解密单元，数据接收单元与控制设备连接，用于在接收到浇水启动信号时，启动对远端的植物栽培中心服务器处的加密权重数组的接收，四级解密单元与数据接收单元连接，用于在接收到加密权重数组时，基于预设的四级解密算法逐级对加密权重数组进行解密以获得权重数组，其中，权重数组包括土壤湿度权重、植物湿度权重和环境温度权重，土壤湿度权重、植物湿度权重和环境温度权重都为正值；

所述主控设备与第一湿度传感设备、第二湿度传感设备、温度传感设备和电动水泵连接，用于在发送浇水启动信号之后，基于土壤湿度权重、第一湿度、植物湿度权重、第二湿度、环境温度权重和环境温度确定所述电动水泵的初始抽水量，其中，第一湿度越大，初始抽水量越少，第二湿度越大，初始抽水量越少，环境温度越高，初始抽水量越多；

其中，所述主控设备还与枯萎度检测设备连接，用于基于枯萎度提升初始抽水量以获得所述电动水泵的最终抽水量，其中，枯萎度越高，初始抽水量提升的幅值越大；

其中，加密权重数组是在对远端的植物栽培中心服务器处预先对包括土壤湿度权重、植物湿度权重和环境温度权重的权重数组进行与四级解密对应的四级加密后获得的数据，盆栽植物类型不同，对应的土壤湿度权重、植物湿度权重和环境温度权重也不同。

另外，所述植物定时浇水系统中：对权重数组进行的四级加密中，每一级的加密模式都不相同，对权重数组进行的四级解密是与对权重数组进行的四级加密相反的处理过程。

另外，所述植物定时浇水系统中：替换地，采用控制设备内置的定时器替换定时设备，控制设备选型为飞思卡尔MC9S12芯片或DSP处理芯片中的一种。

另外，所述植物定时浇水系统中：所述数据发送单元还用于将盆栽植物类型无线发送给远端的植物栽培中心服务器处，以便于远端的植物栽培中心服务器处确定与盆栽植物类型对应的土壤湿度权重、植物湿度权重和环境温度权重。

另外，所述植物定时浇水系统中：加密权重数组是在对远端的植物栽培中心服务器处预先对包括土壤湿度权重、植物湿度权重和环境温度权重的权重数组进行与四级解密对应的四级加密后获得的数据，盆栽植物所在盆体的大小不同，对应的土壤湿度权重、植物湿度权重和环境温度权重也不同。

另外，所述植物定时浇水系统中：所述数据发送单元还用于将盆栽植物所在盆体的大小无线发送给远端的植物栽培中心服务器处，以便于远端的植物栽培中心服务器处确定与盆栽植物所在盆体的大小对应的土壤湿度权重、植物湿度权重和环境温度权重。

所述的植物定时浇水系统中还可以包括：

语音播放芯片，与所述枯萎度检测设备连接，用于在所述枯萎度检测设备输出的盆载植物的枯萎度大于等于预设枯萎度时，发出与植物干枯对应的语音播放文件；

静态存储设备，与所述语音播放芯片连接，用于预先存储所述预设枯萎度。

另外，DSP芯片，也称数字信号处理器，是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器，其主要应用是实时快速地实现各种数字信号处理算法。

根据数字信号处理的要求，DSP芯片一般具有如下主要特点：(1)在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法；(2)程序和数据空间分开，可以同时访问指令和数据；(3)片内具有快速RAM，通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问；(4)具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持；(5)快速的中断处理和硬件I/O支持；(6)具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器；(7)可以并行执行多个操作；(8)支持流水线操作，使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。

采用本发明的植物定时浇水系统，针对现有技术中难以精确控制植物的定时灌溉的技术问题，通过确定浇水的启动时间，基于土壤湿度权重、土壤湿度、植物湿度权重、植物湿度、环境温度权重和环境温度确定所述电动水泵的初始抽水量，其中土壤湿度、植物湿度和环境温度的检测来自本地，而为了保密，土壤湿度权重、植物湿度权重和环境温度权重来自远方加密端。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (9)

1.一种定时控制方法，该方法包括：

1)提供一种植物定时浇水系统，用于盆载植物，包括第一湿度传感设备、温度传感设备、控制设备、定时设备、蓄水容器、水管和电动水泵，蓄水容器放置在盆载植物附近，用于预先储存固定容量的纯净水，第一湿度传感设备埋设于盆载植物周围的土壤下，用于实时检测盆载植物周围的土壤的湿度以作为第一湿度输出，温度传感设备用于检测盆载植物周围环境的温度以作为环境温度输出，水管的一端埋于蓄水容器的水面下，另一端悬空在盆载植物上方，电动水泵用于通过水管将蓄水容器的纯净水抽入并滴落在盆载植物周围的土壤内，定时设备用于提供定时信息，控制设备分别与第一湿度传感设备、温度传感设备、定时设备和电动水泵连接，用于基于定时信息确定是否开启电动水泵；

2)运行所述系统。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述系统还包括：

显示设备，与控制设备连接，用于实时显示第一湿度、环境温度、定时信息以及电动水泵的开启状态；

其中，控制设备基于定时信息确定是否开启电动水泵包括：每当定时信息到达预定时间间隔时，控制设备发送浇水启动信号，并开启电动水泵以通过水管将蓄水容器的纯净水抽入并滴落在盆载植物周围的土壤内；

其中，显示设备、控制设备和定时设备都设置在盆载植物所在盆体的侧面，电动水泵设置在盆载植物所在盆体内部。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

第二湿度传感设备，埋设于盆载植物根部内，用于实时检测盆载植物体内的湿度以作为第二湿度输出；

枯萎度检测设备，设置在盆载植物的上端，用于对盆载植物进行实时图像采集和实时图像分析，实时图像采集用于拍摄盆载植物的高清图像，实时图像分析用于对盆载植物的高清图像进行叶形识别并分割出对应的叶子图案，对叶子图像进行外形识别以确定其与水平方向的夹角，并基于所述夹角确定并输出盆载植物的枯萎度，其中，所述夹角越小，输出的枯萎度越高；

数据通信接口，设置在盆载植物所在盆体的侧面，通过无线通信链路建立与远端的植物栽培中心服务器的通信连接，包括数据接收单元、数据发送单元和四级解密单元，数据接收单元与控制设备连接，用于在接收到浇水启动信号时，启动对远端的植物栽培中心服务器处的加密权重数组的接收，四级解密单元与数据接收单元连接，用于在接收到加密权重数组时，基于预设的四级解密算法逐级对加密权重数组进行解密以获得权重数组，其中，权重数组包括土壤湿度权重、植物湿度权重和环境温度权重，土壤湿度权重、植物湿度权重和环境温度权重都为正值；

所述主控设备与第一湿度传感设备、第二湿度传感设备、温度传感设备和电动水泵连接，用于在发送浇水启动信号之后，基于土壤湿度权重、第一湿度、植物湿度权重、第二湿度、环境温度权重和环境温度确定所述电动水泵的初始抽水量，其中，第一湿度越大，初始抽水量越少，第二湿度越大，初始抽水量越少，环境温度越高，初始抽水量越多；

其中，所述主控设备还与枯萎度检测设备连接，用于基于枯萎度提升初始抽水量以获得所述电动水泵的最终抽水量，其中，枯萎度越高，初始抽水量提升的幅值越大；

其中，加密权重数组是在对远端的植物栽培中心服务器处预先对包括土壤湿度权重、植物湿度权重和环境温度权重的权重数组进行与四级解密对应的四级加密后获得的数据，盆栽植物类型不同，对应的土壤湿度权重、植物湿度权重和环境温度权重也不同。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：

对权重数组进行的四级加密中，每一级的加密模式都不相同，对权重数组进行的四级解密是与对权重数组进行的四级加密相反的处理过程。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：

替换地，采用控制设备内置的定时器替换定时设备，控制设备选型为飞思卡尔MC9S12芯片或DSP处理芯片中的一种。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：

所述数据发送单元还用于将盆栽植物类型无线发送给远端的植物栽培中心服务器处，以便于远端的植物栽培中心服务器处确定与盆栽植物类型对应的土壤湿度权重、植物湿度权重和环境温度权重。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：

加密权重数组是在对远端的植物栽培中心服务器处预先对包括土壤湿度权重、植物湿度权重和环境温度权重的权重数组进行与四级解密对应的四级加密后获得的数据，盆栽植物所在盆体的大小不同，对应的土壤湿度权重、植物湿度权重和环境温度权重也不同。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于：

所述数据发送单元还用于将盆栽植物所在盆体的大小无线发送给远端的植物栽培中心服务器处，以便于远端的植物栽培中心服务器处确定与盆栽植物所在盆体的大小对应的土壤湿度权重、植物湿度权重和环境温度权重。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：

语音播放芯片，与所述枯萎度检测设备连接，用于在所述枯萎度检测设备输出的盆载植物的枯萎度大于等于预设枯萎度时，发出与植物干枯对应的语音播放文件；

静态存储设备，与所述语音播放芯片连接，用于预先存储所述预设枯萎度。