CN212324834U - 一种基于Arduino平台的智能盆栽养护花盆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于Arduino平台的智能盆栽养护花盆，包括有花盆主体、Arduino主控板、光传感器、温湿度传感器、土壤湿度传感器、土壤温度传感器、WIFI模块和终端，所述花盆包括有顶层和主体部分；所述光传感器和温湿度传感器设置在花盆的顶层；所述主体部分底部为储物层，储物层上方为控制层，控制层上方设置有水槽和营养液槽，水槽与营养液槽上方为花盆存放土壤的空间；所述Arduino主控板和WIFI模块设置在主体部分的控制层内；所述土壤湿度传感器和土壤温度传感器均设置在花盆存放土壤的空间内壁上，本实用新型中Arduino主控板通过各个传感器收集的数据，调节盆栽内设置的光照系统和灌溉系统，实现对盆栽的自动化养护。
Description
技术领域
本实用新型涉及自动化控制和盆栽培育领域，具体涉及一种基于Arduino平台的智能盆栽养护花盆。
背景技术
自动浇灌技术已被普遍运用于植被的养护中，但能定时定量地控制浇水的智能盆栽产品仍很少且其中大多仍采用传统的从顶部灌溉的浇灌方式，使得不同深度中土壤的湿度相差较大，对湿度的检测造成较大的误差，不能准确地控制灌溉时间。在现有智能盆栽中，花盆高度无法调节，花盆本身无法拆卸，只能在购买时指定一种规格。在使用过程中，若想要更换所育植物，可能会导致盆栽的大小不合适，无法满足不同植物对于土壤深度的需求。多数智能盆栽的换水也不便捷，储水箱的设置不够完善，也无法装卸清洁，长期使用会导致细菌滋生，使水源被污染，并会减少盆栽的使用寿命。普通盆栽在浇水过程中，渗到底部的水分会通过透水孔流到盆栽外部，仍可能造成积水，使土壤中的氧气减少，影响植物的呼吸作用，导致根茎的腐烂，且常为了使植物充分被灌溉而浇水过多，造成水资源浪费以及需要经常往水箱中补充水。目前市场上大多数盆栽未设置补光灯，在阴雨天气或室内环境，植物常常缺乏光照，不利于植物的生长，并且不同植物对于光照的需求也不尽相同，现有盆栽无法实现根据不同植物的生长需求来自动调节光照以及土壤的湿度等参数。对于极少数配有补光灯的盆栽，它们通常都将补光灯安装在支架上，使其与盆栽主体分离，一方面其支架会阻碍植物枝叶的生长，另一方面会影响盆栽的美观，不适用于室内盆栽养护。
实用新型内容
实用新型目的：本实用新型提供了一种基于Arduino平台的智能盆栽养护花盆，能够根据土壤湿度，环境温度，环境的灯光自动对盆栽进行浇水补光。
技术方案：本实用新型所述的一种基于Arduino平台的智能盆栽养护花盆，包括有花盆主体、Arduino主控板、光传感器、温湿度传感器、土壤湿度传感器、土壤温度传感器、WIFI模块和终端，其特征在于：所述花盆包括有顶层和主体部分；所述光传感器和温湿度传感器设置在花盆的顶层；所述主体部分底部为储物层，储物层上方为控制层，控制层上方设置有水槽和营养液槽，水槽与营养液槽上方为花盆存放土壤的空间；所述Arduino主控板和WIFI模块设置在主体部分的控制层内；所述土壤湿度传感器和土壤温度传感器均设置在花盆存放土壤的空间内壁上。
进一步的，所述花盆内顶层还设置有环绕内壁的补光灯，所述补光灯与内壁夹角角度可调节。
进一步的，所述花盆的顶层下方的主体部分外壳上设置有显示屏，显示屏下侧设置有音响。
进一步的，所述花盆内主体部分成竹竿形状，花盆内存放土壤的空间所对应的竹节处设置有4个均匀分布一周的出水管，出水管通过水泵与水槽和营养液槽连接。
进一步的，所述出水管顶部、底部和侧面各安装有一个雾化喷头，所述雾化喷头通过旋转器与出水管连接，所述雾化喷头上通过固定板设置有弧形滤网。
进一步的，所述花盆可根据植物所需土壤深度来添加拓展层，所述拓展层可通过卡槽与顶层和主体部分连接，卡槽内嵌有可用于传递信号的磁铁条。
进一步的，所述水槽与营养液槽上设置有净水过滤网，所述净水过滤网由无纺布包裹，内部装有活性炭、沸石和亚硫酸钙，所述水槽与营养液槽对应外壳上设置有按压式注水口，按压式注水口分为两个连接口，分别与水槽和营养液槽连接。
进一步的，所述花盆外壳和内壁间设置有夹层，所述夹层内设置有用于连接Arduino主控板与光传感器、土壤湿度传感器、温湿度传感器和WIFI模块的线路。
技术原理：本实用新型通过光传感器收集光照情况数据，Arduino平台控制是否开启补光灯对盆栽进行补光，通过温湿度传感器、土壤湿度传感器和土壤温度传感器，Arduino平台控制出水管对盆栽进行灌溉，同时传感器数据通过WIFI模块传送到终端，终端根据数据库内不同盆栽对于光照强度，土壤湿度温度的需求，调整Arduino平台的控制阈值。
有益效果：本实用新型针对不同盆栽所需不同的光照强度、温度和湿度，调节Arduino平台的控制阈值，根据传感器采集到的光照强度、温湿度情况控制是否进行补光灌溉的操作，实现对盆栽的自动化养护，同时可以通过终端或者显示屏实时关注植物生长情况。
附图说明
图1是本实用新型中花盆的结构示意图；
图2是本实用新型中注水口和储藏箱开启后的示意图；
图3是本实用新型中灌溉部分的放大结构示意图；
图4是本实用新型中过滤部分的放大结构示意图；
图5是花盆添加拓展层的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的说明：
本实用新型中Arduino平台使用的是Arduino UNO控制器，温湿度传感器采用的是SHT11空气温湿度传感器，土壤湿度传感器采用的是YL-69土壤湿度传感器，土壤温度传感器采用的是DS18B20土壤温度传感器，光传感器采用的是BH1750FIV环境光传感器，WIFI模块采用的是ESP8266WIFI模块。
如图1-2所示，本实用新型中花盆包括有顶层1和主体部分22；SHT11空气温湿度传感器和BH1750FIV环境光传感器8设置在花盆的顶层1的内壁上；主体部分22底部为储物层7，储物层7上方为控制层6，控制层6上方设置有水槽12和营养液槽13，水槽12与营养液槽13上方为花盆存放土壤的空间；Arduino UNO控制器和ESP8266WIFI模块设置在主体部分22的控制层6内；YL-69土壤湿度传感器和DS18B20土壤温度传感设置在花盆存放土壤的空间内壁上；花盆外壳和内壁间设置有夹层，Arduino UNO控制器通过夹层进行布线，实现与各传感器的连接。
花盆的顶层1还设置有环绕内壁的补光灯9，补光灯9与内壁夹角角度可调节,顶层1下方的主体部分22的外壳上设置有显示屏3，显示屏3下侧设置有音响4。
花盆的主体部分22成竹竿形状，花盆内存放土壤的空间所对应的竹节处设置有4个均匀分布一周的出水管10，如图3所示，出水管10通过水泵与水槽12和营养液槽13连接，出水管10顶部、底部和侧面各安装有一个雾化喷头18，雾化喷头18通过旋转器17与出水管10连接，雾化喷头18上通过固定板16设置有弧形滤网15，可以有效防止土壤堵塞雾化喷头。
如图4所示，花盆主体部分22内的水槽12与营养液槽13上还设置有净水过滤网14，净水过滤网14由无纺布包裹，内部装有活性炭、沸石和亚硫酸钙，能够对渗到底部的水过滤去残渣及杂质，并重新回到水槽12中，实现水资源的循环利用；同时水槽12与营养液槽13对应外壳上设置有按压式注水口5，按压式注水口5分为两个连接口，分别与水槽12和营养液槽13连接。
如图5所示，本实用新型中花盆能够根据植物所需土壤深度来添加拓展层19，拓展层19可通过卡槽20与顶层1和主体部分22连接，卡槽20内嵌有可用于传递信号的磁铁条21。
花盆的储物层7为抽拉式，能够收纳花铲等日常使用的植物养护工具。
在日常的使用过程中，Arduino UNO控制器通过BH1750FIV环境光传感器8收集光照情况数据，控制补光灯是否开启对植物进行补光；通过空气温湿度传感器SHT11、YL-69土壤湿度传感器和DS18B20土壤温度传感器控制出水管是否对植物进行灌溉；同时ArduinoUNO控制器能够将各个传感器监测到的数据通过花盆外壳内侧设置的线路传输到显示器上或者通过ESP8266WIFI模块将数据传输到终端应用程序上，确保使用人能够实时关注植物生长情况，同时终端应用程序内数据库存储的植物种类信息以及所适宜的光照、土壤湿度数据能够辅助使用人通过终端应用程序来修改Arduino UNO控制器的阈值，实现对不同植物的不同养护。
Claims (8)
1.一种基于Arduino平台的智能盆栽养护花盆，包括有花盆主体、Arduino主控板、光传感器、温湿度传感器、土壤湿度传感器、土壤温度传感器、WIFI模块和终端，其特征在于：所述花盆包括有顶层(1)和主体部分(22)；所述光传感器和温湿度传感器设置在花盆的顶层(1)；所述主体部分(22)底部为储物层(7)，储物层(7)上方为控制层(6)，控制层(6)上方设置有水槽(12)和营养液槽(13)，水槽(12)与营养液槽(13)上方为花盆存放土壤的空间；所述Arduino主控板和WIFI模块设置在主体部分(22)的控制层(6)内；所述土壤湿度传感器和土壤温度传感器均设置在花盆存放土壤的空间内壁上。
2.根据权利要求1所述的一种基于Arduino平台的智能盆栽养护花盆，其特征在于：所述花盆内顶层(1)还设置有环绕内壁的补光灯(9)，所述补光灯(9)与内壁夹角角度可调节。
3.根据权利要求1所述的一种基于Arduino平台的智能盆栽养护花盆，其特征在于：所述花盆的顶层(1)下方的主体部分(22)外壳上设置有显示屏(3)，显示屏(3)下侧设置有音响(4)。
4.根据权利要求1所述的一种基于Arduino平台的智能盆栽养护花盆，其特征在于：所述花盆内主体部分(22)成竹竿形状，花盆内存放土壤的空间所对应的竹节处设置有4个均匀分布一周的出水管(10)，出水管(10)通过水泵与水槽(12)和营养液槽(13)连接。
5.根据权利要求4所述的一种基于Arduino平台的智能盆栽养护花盆，其特征在于：所述出水管(10)顶部、底部和侧面各安装有一个雾化喷头(18)，所述雾化喷头(18)通过旋转器(17)与出水管(10)连接，所述雾化喷头(18)上通过固定板(16)设置有弧形滤网(15)。
6.根据权利要求1所述的一种基于Arduino平台的智能盆栽养护花盆，其特征在于：所述花盆可根据植物所需土壤深度来添加拓展层(19)，所述拓展层(19)可通过卡槽(20)与顶层(1)和主体部分(22)连接，卡槽(20)内嵌有可用于传递信号的磁铁条(21)。
7.根据权利要求1所述的一种基于Arduino平台的智能盆栽养护花盆，其特征在于：所述水槽(12)与营养液槽(13)上设置有净水过滤网(14)，所述净水过滤网(14)由无纺布包裹，内部装有活性炭、沸石和亚硫酸钙，所述水槽(12)与营养液槽(13)对应外壳上设置有按压式注水口(5)，按压式注水口(5)分为两个连接口，分别与水槽(12)和营养液槽(13)连接。
8.根据权利要求1所述的一种基于Arduino平台的智能盆栽养护花盆，其特征在于：所述花盆外壳和内壁间设置有夹层，所述夹层内设置有用于连接Arduino主控板与光传感器、土壤湿度传感器、温湿度传感器和WIFI模块的线路。
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