基于HT32X单片机的智能花盆

基于HT32X单片机的智能花盆

熊少华胡慧敏王乐李翠锦

（重庆工程学院电子信息学院，重庆巴南区401320）

基金来源：大学生创新创业训练计划项目（项目编号：201812608001）

重庆市高等教育教学改革项目，项目编号：193297

摘要：本文从当前社会的需求出发设计了一种智能花盆。该设备主要由信息传感模块、自动控制模块、显示模块、语音模块、无线通信模块、储存模块组成。通过感知设备与语音交互实现互动式养花，通过云服务进行远程查看、浇水等，为用户解决了出差无时间照料植物的问题，通过自动控制帮助缺乏经验的主人实现对贵重花品的辅助培养。设备成本低，市场同类产品少、有极大的市场竞争力和很好的经济价值。

关键词：HT32F1656；自动浇水；远程访问；云服务

一、前言

随着我国经济水平和人们的物质文化生活水平不断提高，人们越来越重视生活品质和幸福感。植物花卉不仅作为一种美化城市的一景色，也是美化人们心灵的精神消费品，使得人们对于植物花卉的需求日益增多。据市场调查数据分析，花卉市场需求量大，市场以有的一些养花产品，功能单一、价格昂贵、缺少人性化。需要一批多功能、个性化的产品来满足市场需求。

智能花盆通过云服务进行远程查看、浇水等为用户解决了出差无时间照料植物的问题，通过自动控制帮助缺乏经验的主人实现对贵重花品的辅助培养。避免植物枯萎、被水淹死、叶子变黄、枝叶稀疏等问题，调节人的视觉，改善人的感观，净化空气。营造一个舒适清新的环境。注重用户养花互动体验，实现情趣养花，让使用者乐在其中。

二、设计原理

基于HT32X单片机的智能花盆综合利用传感检测技术、单片机控制技术、智能语音技术和无线通信技术，将多个功能集中在一起，适用于青老年朋友，解决不会养花或者没时间照料植物的问题。并且为大家提供了远程访问、自动浇水、智能语音等功能。该系统具体功能如下：

1.实时监控：釆用漂亮的图形界面，实时显示植物的各个主要参数，包括实时温度、实时含水量、实时光强值等参数。

2.实时报警：当植物的某个生长参数超出系统的预设值时，系统能够提示报警，并给出建议。

3.自动化控制：系统能自动维护土壤含水量在一个合理适宜的范围，当土壤含水量出现超限报警时，系统能自行浇水。

4.远程访问：用户能够通过公网或局域网访问智慧花盆系统，了解当前植物生长状态。

5.检测反馈花卉生长数据：通过检测植物生长数据，采用分布式计算架构，依托云计算的分布式处理、分布式数据库、云存储和虚拟化技术，数据显示反馈到平台上。可在平台上直观的看到植物的湿度、温度、光照是否适度。从而来得出用户的植物生长情况的是否正常，更好的维护植物的生长。

6.智能语音提醒：安装了发声模块，仿佛是植物在与你说话，明确的告诉你现在的生长需求，如需要更多光照，需要浇水或温度太高等等，让使用者更清楚的掌握植物的生长需求及各项健康指标。并可在自己制作（亲朋好友和家人以及你的另一个他/她的）语音包；下载更多你所喜爱的明星、动漫人物的语音包进行植物的智能语音提示。通过检测植物生长数据，根据数据反馈的湿度情况、光照情况、温度情况让你所喜爱的人“说话”提示植物的生长情况，更具有人性化、互动性、趣味性。

三、设计结构

1．硬件结构

该智慧花盆采用HT32F1656单片机作为主控芯片进行设计。温度传感器、湿度传感器、光强传感器组成传感模块，监控模块的器件主要是摄像头，这两个模块一起作输入；输出由无线传感模块、语音模块、显示模块、自动控制模块组成。首先是输入端采集信号给单片机，单片机在对采集到的数据进行分析处理；然后在显示模块上进行数据显示，语音模块主要是用来播报天气预报，温度、湿度、光照等信息；再通过WIFI模块将数据传输到云服务，那么在终端上就能查看数据，了解到植物的生长情况；最后在终端设备进行所需操作，如：补光、浇水、拍照等。其整个硬件结构如图1所示：

图1硬件结构图

2、软件结构

软件系统主要包括主程序、Web程序、中断控制程序。在云服务系统中，会将设备域（智能花盆）检测数据和控制参数上传到平台域，平台会进行数据分析及处理、事件告警，之后在应用层的终端设备查看养花信息，也能进行相应的操作。云服务结构如图2所示。

图2云服务平台图

参考文献

[1]徐高松.基于物联网技术的智慧花盆的设计与实现[D]，中国科技大学（工程管理与技术学院），2013.9

[2]张俊朋,盛象飞.基于单片机的智能花盆系统设计[J].电子世界，2016(12)

[3]纪秀,吴联梓,司远,王伟.基于AT89C52智能花盆控制系统研究[J].山东工业技术，2014(22)

[4]黄国华,花卉产业发展与创新研究——以北京为例[R],北京:经济日报出版社,2015

[5]作者不详.2015-2020年中国花卉市场竞争力分析及投资前景研究报告[M].北京:博思数据研究中心.http://www.bosidata.com/linye1411/H92716F2MT.html,2014.

作者简介：熊少华，男，重庆工程学院电子信息学院，学生，本科，专业方向：通信工程；

王乐，女，重庆工程学院电子信息学院，学生，本科，专业方向：电子信息工程；

胡慧敏，女，重庆工程学院电子信息学院，学生，本科，专业方向：电子信息工程；

李翠锦（1984-），女，重庆工程学院电子信息学院，副教授，硕士，研究方向：电子信息技术。