CN111194685A - 一种基于arduino开发板的家用浇花系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于arduino开发板的家用浇花系统，包括土壤湿度传感器、水泵、通信模块、喷水管、继电器、arduino开发板以及微信小程序端控制模块；所述土壤湿度传感器放置于种植花的土壤中，水泵放置于储水装置内；土壤湿度传感器经导线与arduino开发板连接，水泵经导线与继电器连接，继电器经导线与arduino开发板连接；所述喷水管的一端与水泵的出水口贯通连接，另一端设有喷洒口，且喷洒口位于种植花的上部；所述微信小程序端控制模块经通信模块与arduino开发板连接。通过本发明，极大的方便了种花者种花，非常适合在家庭或办公室使用。

Description

一种基于arduino开发板的家用浇花系统

技术领域

本发明涉及一种基于arduino开发板的家用浇花系统，属于智慧农业技术领域。

背景技术

随着现代生活观念的改变，人们越来越注重在自身居室、办公区域放置些植物来装点生活，陶冶情操、净化空气、舒缓工作生活中遇到的各种紧张压抑情绪。但与之产生冲突的是生活节奏的加快，但随着现代生活节奏的加快，以上班族为代表的都市生活人群没有精力去对植物进行照顾和维护，或者因为出差、旅行、工作忙碌等种种原因而不能及时地为家中的盆栽及时地补充水分以及养料，从而导致盆栽因为缺水而枯萎,当由于种种原因无法按时按量对植物进行浇水时，因此非常需要设计一套能够主动浇花的系统。虽然日前市面上有卖盆花自动浇水器的，但价格十分的昂贵，并且大多只能设定一个定时浇水的时间，很难做到给盆花适时适量浇水。也有较经济的盆花缺水报警器，可以提醒人们及时的给盆花浇水。可是这种报警器只能报警，浇水还是需要人们亲自动手。当家里无人时，即使报警也无人浇水，就起不到应有的作用了。

发明内容

本发明的目的就是针对上述现有存在的弊端，提供一种结构合理简单、生产制造容易、使用方便的基于arduino开发板的家用浇花系统，可通过对盆花土壤湿度检测,实时控制自动浇水系统对盆花进行浇水。

本发明的目的是这样实现的，一种基于arduino开发板的家用浇花系统, 其特征在于：包括土壤湿度传感器、水泵、通信模块、喷水管、继电器、arduino开发板以及微信小程序端控制模块；

所述土壤湿度传感器放置于种植花的土壤中，水泵放置于储水装置内；土壤湿度传感器经导线与arduino开发板连接，水泵经导线与继电器连接，继电器经导线与arduino开发板连接；所述喷水管的一端与水泵的出水口贯通连接，另一端设有喷洒口，且喷洒口位于种植花的上部；

所述微信小程序端控制模块经通信模块与arduino开发板连接；微信小程序端控制模块通过通信模块在arduino开发板中设定浇水土壤湿度阈值、停止浇水土壤湿度阈值；

使用时，微信小程序端控制模块通过通信模块连接到arduino开发板，土壤湿度传感器实时监测出种植花的土壤的湿度，并通过通信模块传递到微信小程序端控制模块，通过微信小程序端控制模块随时查看土壤的湿度；

当通过土壤湿度传感器检测当前土壤的湿度小于或等于设定的浇水土壤湿度阈值时，arduino开发板控制继电器打开，此时会打开水泵，水泵启动，储水装置内的水经水泵、喷水管、喷洒口喷洒向种植花，对种植花进行浇水；

当通过土壤湿度传感器检测当前土壤的湿度大于或等于设定的停止浇水土壤湿度阈值时，arduino开发板控制继电器关闭，此时会关闭水泵，停止对种植的花浇水。

所述储水装置为水桶或水槽。

所述控制模块为微信小程序。

所述储水装置外还设有液位传感器，液位传感器经导线与arduino开发板连接；

所述液位传感器是用于对储水装置内水的水位监测的传感器，液位传感器安装在储水装置外，当水位线低于液位传感器时，此时会通过通信模块给微信小程序端控制模块发送提示，提示种花者要给储水装置添加适量的水。

所述通信模块为蓝牙模块，蓝牙模块的TX脚和RX脚分别连接arduino开发板的RXD引脚和TXD引脚。

还设有功能盒，arduino开发板位于功能盒的中部，继电器设置在功能盒的内侧面；通信模块设置在功能盒上部。

所述功能盒的侧壁上设有通线口，土壤湿度传感器与arduino开发板连接的导线、水泵与继电器连接的导线、液位传感器与arduino开发板连接的导线经通线口穿于功能盒内。

还设有空气温湿度传感器，空气温湿度传感器设置于功能盒上部；所述空气温湿度传感器与arduino开发板连接，空气温度湿度传感器实时检测出空气中的湿度和温度数据，并通过通信模块传送到微信小程序端控制模块，通过空气中的湿度和温度数据与土壤的湿度值做出更加直观的对比，给种花者予以提示，便于对arduino开发板中设定的土壤湿度阈值做出适当的调整。

所述功能盒内侧面设有电源，电源与继电器、arduino开发板连接，为继电器、arduino开发板提供电源。

所述微信小程序端控制模块可设置当前种植的花的开始时间，通过手机的计算功能查看该花已经种植的时间长短，更加详细的了解花的种植状况。

本发明结构合理、方法先进科学，通过本发明提供的一种基于arduino开发板的家用浇花系统，主要的功能模块放置在一个长方体功能盒内，包括arduino开发板、土壤湿度传感器、液位传感器、空气温湿度传感器、电源、蓝牙模块（通信模块）、以及微信小程序模块（微信小程序端控制模块）。arduino开发板位于功能盒的中部；所述继电器、电源都放置在盒子的内侧面；空气温湿度传感器、通信模块都内置在功能盒上部；所述土壤湿度传感器、水泵都与功能盒中的arduino开发板连接而放置在功能盒外，同时可以通过微信小程序控制模块查看当时检测到的数据并且可以适当的调整湿度的阈值（包括浇水土壤湿度阈值、停止浇水土壤湿度阈值）。本发明可以在微信小程序端实时输入花的湿度阈值（包括浇水土壤湿度阈值、停止浇水土壤湿度阈值），通过在小程序输入的阈值传输给arduino开发板，在特定的时候控制其他组件进行浇花工作，种花者可以选择自动浇花也可以手动浇花。

所述浇花系统的arduino开发板，提前做好烧录工作，其对于数据的接收与处理工作都将由它来完成，浇花工作也因此由它来控制，这也大大方便了种花者对盆花浇水。

所述浇花系统支持蓝牙连接实现对于浇花湿度的控制，将实时的数据传送到微信小程序端控制模块上，通过微信小程序可以随时查看土壤的湿度以及空气中的温湿度。

所述浇花系统还可以通过空气中温湿度传感器检测空气中的温度和湿度，从而通过传输到微信小程序中，种花者可以通过观看小程序中的实时数据从而适当调节阈值，达到正确种植的目的。

所述浇花系统还可以通过土壤湿度传感器检测土壤的湿度，种花者可以通过观看小程序中的实时数据来适当的调整阈值（包括浇水土壤湿度阈值、停止浇水土壤湿度阈值），并且在湿度小于阈值的时候继电器会自动打开，此时水泵也会打开，就完成了浇花的功能，也解决了当家中没人的时候，不会因为植物因为缺水而枯萎的情况。

所述浇花系统可以实现通过微信小程序完成浇花工作。依据不同植物的浇水量不同，在微信小程序中可以设置阈值，并且小程序中还可以查看浇花的时间，给以种花者提示适合的湿度，实现正确有效的浇花。这也极大程度上方便了种植者的操作，免去了一些不必要的麻烦，这样小朋友和老年人也可以在手机上轻轻一点就可以完成浇花的工作。

所述浇花系统在其盒子侧面设有继电器，当土壤的湿度不够的情况下，不需要人工进行操作，就能实现打开水泵，完成浇花的工作，这也极大的省去了时间。

所述浇花系统的液位传感器，是对于水位监测的传感器，液位传感器安装在储水装置（水桶）外，当水位线低于液位传感器时，此时会通过通信模块（蓝牙模块）给以微信小程序端发一个提示，提示种花者要给水桶添加适量的水。

所述浇花系统装置是放在家中的，所以将很多部件都放入到一个小的盒子（功能盒）中，这也极大的方便了种花者摆放与存储，并且该装置体积很小，非常适合在家庭或办公室使用。除此之外，该装置不会产生噪声，不会影响家庭中的正常生活。

附图说明

图1是本发明的系统原理框图；

图2是本发明的结构示意图；

图3是本发明的功能盒内示意图；

图中：1土壤湿度传感器、2水泵、3液位传感器、4通信模块、5空气温湿度传感器、6通线口、7喷水管、7-1喷洒口、8功能盒、9电源、10继电器、11arduino开发板、12储水装置。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步解释：

一种基于arduino开发板的家用浇花系统,包括土壤湿度传感器1、水泵2、通信模块4、喷水管7、继电器10、arduino开发板11以及微信小程序端控制模块；土壤湿度传感器1放置于种植花的土壤中，水泵2放置于储水装置12内；土壤湿度传感器1经导线与arduino开发板11连接，水泵2经导线与继电器10连接，继电器10经导线与arduino开发板11连接；喷水管7的一端与水泵2的出水口贯通连接，另一端设置喷洒口7-1，且喷洒口7-1位于种植花的上部；所述微信小程序端控制模块经通信模块4与arduino开发板11连接；微信小程序端控制模块通过通信模块4在arduino开发板11中设定浇水土壤湿度阈值、停止浇水土壤湿度阈值；

使用时，微信小程序端控制模块通过通信模块4连接到arduino开发板11，土壤湿度传感器1实时监测出种植花的土壤的湿度，并通过通信模块4传递到微信小程序端控制模块，通过微信小程序端控制模块随时查看土壤的湿度；

当通过土壤湿度传感器1检测当前土壤的湿度小于或等于设定的浇水土壤湿度阈值时，arduino开发板11控制继电器10打开，此时会打开水泵2，水泵2启动，储水装置12内的水经水泵2、喷水管7、喷洒口7-1喷洒向种植花，对种植花进行浇水；

当通过土壤湿度传感器1检测当前土壤的湿度大于或等于设定的停止浇水土壤湿度阈值时，arduino开发板11控制继电器10关闭，此时会关闭水泵2，停止对种植的花浇水。

进一步的，所述储水装置12为水桶或水槽。控制模块为微信小程序。储水装置12外还设置液位传感器3，液位传感器3经导线与arduino开发板11连接；液位传感器3是用于对储水装置12内水的水位监测的传感器，液位传感器3安装在储水装置12外，当水位线低于液位传感器3时，此时会通过通信模块4给微信小程序端控制模块发送提示，提示种花者要给储水装置12添加适量的水。通信模块4为蓝牙模块，蓝牙模块的TX脚和RX脚分别连接arduino开发板11的RXD引脚和TXD引脚。还设置功能盒8，arduino开发板11位于功能盒8的中部，继电器10设置在功能盒8的内侧面；通信模块4设置在功能盒8上部。

在功能盒8的侧壁上设置通线口6，土壤湿度传感器1与arduino开发板11连接的导线、水泵2与继电器10连接的导线、液位传感器3与arduino开发板11连接的导线经通线口6穿于功能盒8内。

还设置有空气温湿度传感器5，空气温湿度传感器5设置于功能盒8上部；所述空气温湿度传感器5与arduino开发板11连接，空气温度湿度传感器5实时检测出空气中的湿度和温度数据，并通过通信模块4传送到微信小程序端控制模块，通过空气中的湿度和温度数据与土壤的湿度值做出更加直观的对比，给种花者予以提示，便于对arduino开发板11中设定的土壤湿度阈值做出适当的调整。功能盒8内侧面设置电源9，电源9与继电器10、arduino开发板11连接，为继电器10、arduino开发板11提供电源。

本发明中，种植花的土壤可以置于花盆中，种植花种植于花盆内的土壤中。

微信小程序端控制模块可设置当前种植的花的开始时间，通过手机的计算功能查看该花已经种植的时间长短，更加详细的了解花的种植状况。

如图1所示，本发明所述的一种基于arduino开发板的家用智能浇花系统，包括arduino开发板11、土壤湿度传感器1、液位传感器3、空气温湿度传感器5、通信模块4以及微信小程序端控制模块。用户只需在微信小程序端控制模块中完成设置湿度阈值就可以完成浇花工作。用户可以根据实际需要使用本发明智能浇花系统。

如图1所示，经由土壤湿度传感器1、空气温湿度传感器5测量的值，在arduino开发板11中完成数据的处理，通过通信模块4（蓝牙模块）传输到手机的微信小程序端，在微信小程序端即可查看由土壤湿度传感器1、空气温湿度传感器5测量出的值，并且由于不同的花需要不同湿度的土壤，可以在微信小程序端控制模块上设置不同的湿度阈值。

如图2所示，将土壤湿度传感器1插入土壤中，即可检测出土壤的湿度，并且通过空气温湿度传感器5检测空气中的温湿度，数值通过导线穿过通线口6传送给功能盒8中的arduino开发板11，通过通信模块4接收来自微信小程序端的湿度阈值，对比两个数值来决定是否完成浇花工作。

如图2所示，当接收到的湿度阈值大于检测到的土壤湿度，就要完成浇花工作。此时继电器打开，水泵开始工作，在储水装置12（水桶）中将水运送到喷洒口7-1处，即完成浇花工作，这一系列工作都是机器自动完成，不用花费种花者太多的时间去完成浇花工作，给现代都市生活的大多数人节约了很多的时间。

如图2所示，浇花系统的液位传感器3，是对于水位监测的传感器，液位传感器3安装在储水装置12外，当水位线低于液位传感器3时，会在arduino开发板11中完成数据的处理，然后会通过通信模块4给以微信小程序端控制模块发一个提示，提示种花者要给水桶添加适量的水，这时需要种花者往储水装置12里面添加水即可，不需要种花者时刻关注储水装置12中有没有水，避免了不必要的麻烦。

如图3所示，当土壤湿度小于微信小程序设置的湿度阈值的时候，通过arduino开发板11控制打开继电器10，通过电源9供电来打开水泵进行浇水，使得在植物缺水的时候可以进行自动浇水，不必要人亲自动手去浇水。

Claims (10)

1. 一种基于arduino开发板的家用浇花系统, 其特征在于：包括土壤湿度传感器（1）、水泵（2）、通信模块（4）、喷水管（7）、继电器（10）、arduino开发板（11）以及微信小程序端控制模块；

所述土壤湿度传感器（1）放置于种植花的土壤中，水泵（2）放置于储水装置（12）内；土壤湿度传感器（1）经导线与arduino开发板（11）连接，水泵（2）经导线与继电器（10）连接，继电器（10）经导线与arduino开发板（11）连接；所述喷水管（7）的一端与水泵（2）的出水口贯通连接，另一端设有喷洒口（7-1），且喷洒口（7-1）位于种植花的上部；

所述微信小程序端控制模块经通信模块（4）与arduino开发板（11）连接；微信小程序端控制模块通过通信模块（4）在arduino开发板（11）中设定浇水土壤湿度阈值、停止浇水土壤湿度阈值；

使用时，微信小程序端控制模块通过通信模块（4）连接到arduino开发板（11），土壤湿度传感器（1）实时监测出种植花的土壤的湿度，并通过通信模块（4）传递到微信小程序端控制模块，通过微信小程序端控制模块随时查看土壤的湿度；

当通过土壤湿度传感器（1）检测当前土壤的湿度小于或等于设定的浇水土壤湿度阈值时，arduino开发板（11）控制继电器（10）打开，此时会打开水泵（2），水泵（2）启动，储水装置（12）内的水经水泵（2）、喷水管（7）、喷洒口（7-1）喷洒向种植花，对种植花进行浇水；

当通过土壤湿度传感器（1）检测当前土壤的湿度大于或等于设定的停止浇水土壤湿度阈值时，arduino开发板（11）控制继电器（10）关闭，此时会关闭水泵（2），停止对种植的花浇水。

2.根据权利要求1所述的一种基于arduino开发板的家用浇花系统,其特征在于：所述储水装置（12）为水桶或水槽。

3.根据权利要求1所述的一种基于arduino开发板的家用浇花系统,其特征在于：所述控制模块为微信小程序。

4.根据权利要求1所述的一种基于arduino开发板的家用浇花系统,其特征在于：所述储水装置（12）外还设有液位传感器（3），液位传感器（3）经导线与arduino开发板（11）连接；

所述液位传感器（3）是用于对储水装置（12）内水的水位监测的传感器，液位传感器（3）安装在储水装置（12）外，当水位线低于液位传感器（3）时，此时会通过通信模块（4）给微信小程序端控制模块发送提示，提示种花者要给储水装置（12）添加适量的水。

5.根据权利要求1所述的一种基于arduino开发板的家用浇花系统,其特征在于：所述通信模块（4）为蓝牙模块，蓝牙模块的TX脚和RX脚分别连接arduino开发板（11）的RXD引脚和TXD引脚。

6.根据权利要求1所述的一种基于arduino开发板的家用浇花系统,其特征在于：还设有功能盒（8），arduino开发板（11）位于功能盒（8）的中部，继电器（10）设置在功能盒（8）的内侧面；通信模块（4）设置在功能盒（8）上部。

7.根据权利要求6所述的一种基于arduino开发板的家用浇花系统,其特征在于：所述功能盒（8）的侧壁上设有通线口（6），土壤湿度传感器（1）与arduino开发板（11）连接的导线、水泵（2）与继电器（10）连接的导线、液位传感器（3）与arduino开发板（11）连接的导线经通线口（6）穿于功能盒（8）内。

8.根据权利要求7所述的一种基于arduino开发板的家用浇花系统,其特征在于：还设有空气温湿度传感器（5），空气温湿度传感器（5）设置于功能盒（8）上部；所述空气温湿度传感器（5）与arduino开发板（11）连接，空气温度湿度传感器（5）实时检测出空气中的湿度和温度数据，并通过通信模块（4）传送到微信小程序端控制模块，通过空气中的湿度和温度数据与土壤的湿度值做出更加直观的对比，给种花者予以提示，便于对arduino开发板（11）中设定的土壤湿度阈值做出适当的调整。

9.根据权利要求8所述的一种基于arduino开发板的家用浇花系统,其特征在于：所述功能盒（8）内侧面设有电源（9），电源（9）与继电器（10）、arduino开发板（11）连接，为继电器（10）、arduino开发板（11）提供电源。

10.根据权利要求8所述的一种基于arduino开发板的家用浇花系统,其特征在于：所述微信小程序端控制模块可设置当前种植的花的开始种植的时间，通过手机的计算功能查看该花已经种植的时间长短，更加详细的了解花的种植状况，了解现在正在种植的花的已种植时间。

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