关键词：花卉；看护；单片机；湿度；LCD；智能
1、引言
伴随数字时代的发展与绿色生态理念的倡导，绿色家庭环境成为大众的生活选择。传统的花卉种植模式存在操作不便，难以调控浇水量与施肥量的缺点，需要根据人工观测状态完成水肥调节，并常出现施肥和浇水不均的状况，不利于花卉的健康成长。本文给出基于单片机的智能花卉看护系统能够实时获取周边环境和温湿度数据，并将信息返回单片机完成处理与判断，实现远程花卉监管。
2、基于单片机的花卉智能看护系统
2.1 系统组成部分
整个系统由控制核心单片机，土壤湿度测算装置，水位测算装置，水泵，供电部分，液晶触摸屏，SD存储卡，语音报警等部分构成。
2.2 系统的工作原理
本文的单片机型花卉智能看护系统利用土壤湿度传感装置得到土壤的湿度水平，若湿度低于设定湿度则发动水泵进行工作。花卉在房间内部的摆放位置常不固定，因而系统选用储水箱蓄水，并在储水箱中装设水位传感装置，若水位较低，则系统完成语音报警，提醒操作人员为水箱添水。并采用LCD完成人机互动，设定湿度。
2.3 本章小结
本章主要给出基于单片机的花卉智能看护系统的整体设计，包括系统组成部分、工作原理，并简单介绍了湿度水平对发动水泵进行工作的状态，系统语音报警和LCD完成人机互动，设定湿度的过程。
3、硬件系统设计
3.1 单片机选型
本文采用STC12C5A60S2用作核心器件，该款单片机是集高速性、低能耗、抗扰动的新型8051单片机。其内部集成了MAX810专型复位电路，并采用两路PWM，8组高速的模数转换部分。适用于电机调控和强干扰情况。
3.2 土壤湿度监测电路
土壤湿度监测部分选用湿度传感装置，该装置基于电磁脉冲激励，利用电磁波传播频率测算土壤中的介电常量，并迅速获取土壤中的含水量。土壤传感装置操作简便，采用RS485接口，测算精准，偏差小于1.5%，并具有定点持续，智能化与量程宽的特征。
3.3 语音提示报警模块
单片机STC12C5A60S2语言提示报警模块利用一个施密特触发装置构成一组A/D转换装备。此外，语音生成模块则采用一个D触发装备构成一位D/A转换装置，并辅助滤波放大装置和扬声器构成。
3.4 水箱水位监测模块
水箱水位监测模块并不需要与液体直接接触，仅需要装设在非金属容器的外壁完成液位的监测，其安装过程简便。整个系统选用某企业所生产的非接触型液位传感装置，并利用12V完成供电，当监测到水时，单片机STC12C5A60S2的引脚设置为低电平，若未监测到水则为高电平。
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3.5 水泵调节电路
本文的单片机型花卉智能看护系统采用微型直流隔膜水泵从蓄水装备中完成抽水浇花过程。将水泵的给定电压设置为12V，其功率为15W，流量是1.43L/min，能够实现花卉的浇水需要，并利用继电装备实现开关调节。
3.6 LCD显示模块
LCD显示模块的主要功能是实时显示监测到的温度和湿度。该部分作为人机互动的界面，是整个系统的重要板块，并能够构建持续的人机交互界面。
3.7按键
按键设计的功能是输入设定的温湿度，浇水间隔时间等指令。该部分由多个按键和单片机的I/O口完成对接，并利用获取的电平状态确定某个按键位置。
3.8 本章小结
本章主要给出基于单片机的花卉智能看护系统硬件系统设计，包括单片机选型，土壤湿度监测电路，语音提示报警模块，水箱水位监测模块，水泵调节电路，LCD显示模块。其中，土壤湿度监测电路选用湿度传感装置，基于电磁脉冲激励，利用电磁波传播频率测算土壤中的介电常量，获取土壤中含水量，LCD显示模块能实时显示监测到的温度和湿度。
4、系统软件设计
4.1 系统软件整体设计
本文的单片机型花卉智能看护系统包含以下几个部分，RS485驱动板块，LCD触摸驱动，水位监测部分，语音提示报警驱动，数据存储部分。工作模式能够划分为自动与手动两种，当处于自动模式，则系统依据设定土壤湿度结果完成是否浇水的判断。在浇水操作之后，设定间隔时间，避免出现过渡浇水的状况。
4.2 系统数据监管
本文利用SQLSever完成数据操作和监管，并依据实际需要构建用户信息表，看护日记表，花卉状态记录表，植物百科状态表。各个表利用主键与外键构建关联。
4.3 本章小结
本章主要给出系统软件设计，包括软件整体设计和看护各系统，如RS485驱动板块，LCD触摸驱动，水位监测部分，语音提示报警驱动，数据存储部分。并给出利用SQLSever完成系统数据监管模式。
5、结束语
伴随科技的迅速发展，智能化逐步成为社会的大势所趋。智能化花卉监管系统能够完成花卉监管智能化，并加速传统单一的种植行业向家庭绿色环保行业的转变速率。
本文首先给出基于单片机的花卉智能看护系统的整体设计，包括系统组成部分、工作原理，并简单介绍了湿度水平对发动水泵进行工作的状态，系统语音报警和LCD完成人机互动，设定湿度的过程。进而给出基于单片机的花卉智能看护系统硬件系统设计，包括单片机选型，土壤湿度监测电路，语音提示报警模块，水箱水位监测模块，水泵调节电路，LCD显示模块，并分析了系统软件设计。
参考文献
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基金项目：辽宁科技学院大学生创新创业训练计划项目（）
论文作者:孙畅,姜沉 田浩 王静
论文发表刊物:《科技中国》2018年3期
论文发表时间:2018/8/6
标签：系统论文; 湿度论文; 单片机论文; 花卉论文; 土壤论文; 模块论文; 智能论文; 《科技中国》2018年3期论文;