《探寻智能花盆》装置的研究论文_张庆

《探寻智能花盆》装置的研究论文_张庆

摘要:本文介绍了“北京市初中生开放性科学实践活动”中的项目:《探寻智能花盆》的制作,介绍了装置中的控制主板、继电器、交流电源、智能水泵、土壤湿度计检测模块、智能花盆程序。初中生社会实践课程,使学生走出校园,走出课堂,走向社会,走上了与实践相结合的道路,通过实践学习,了解传感器技术、电子技术实现智能创新项目制。

关键词:控制主板、继电器、交流电源、智能水泵、土壤湿度计检测模块、智能花盆程序

Abstract: This paper introduces the project of "exploring the intelligent flowerpot" in "Beijing junior high school students' open scientific practice activity", including the main control board, relay, AC power supply, intelligent water pump, soil hygrometer detection module and intelligent flowerpot program. The social practice course for junior high school students enables them to walk out of the campus, out of the classroom and into the society, and embark on the road of combining with practice. Through practical learning, they can understand sensor technology and electronic technology to realize the intelligent innovation project system.

Key words: control board, relay, AC power supply, intelligent water pump, soil moisture meter detection module, intelligent flowerpot program

引言:

机器人是20世纪人类的伟大发明之一,它向人们展示的是一门集机、电、计算机、材料、传感器、控制技术于一体的综合技术,也是一个国家科技水平的标志。人类在发展机器人技术时,寄托了一种期望,借助机器人技术拓展了我们的视野,延长了我们的手臂,增强了我们的力量,改进我们的工作和生活方式,人们在追求一种有机器人参与的新的生活理念,这就蕴含了一种文化。

在这一大环境和背景下,我校配合开展参与了“北京市初中生开放性科学实践活动”,这个活动构建了开放的教与学模式,为学生提供更加精准、个性化学习服务,活动项目根据学生的兴趣、爱好及心理发展需要,从自然与环境、健康与安全、结构与机械、电子与控制、数据与信息、能源与材料等领域选择和确定活动主题,采用情境体验、实验探究、设计制作等形式开展活动,并以“任务单”的形式组织活动过程,记录活动结果。活动项目所使用的工具和材料应符合节能环保、安全可靠的要求。

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通过《探寻智能花盆》,来模拟解决生产及生活中遇到的实际问题,并以此方式,更深入的利用计算机控制、软件编程、机电一体化等方面的基础知识;通过实践进行创意设计。以下,就是基于《探寻智能花盆》的项目介绍

正文:

现代人们生活多姿多彩,城市中每个家庭每年几乎都会有一次旅游的计划,或者出差较长一段时间,而这段时间家里的植物无人照料,植物就会干死。如果有一个可以自动浇水的系统,就避免了以上问题。下面我们来共同探讨一下自动浇水系统的组成。 这一模型实际上解决的问题是如何进行土壤湿度的检测,信号的控制,水泵工作的控制。以下是《探寻智能花盆》项目核心装置:

一.探寻智能花盆-控制主板

控制主板主要由四部分组成:

①单片机系统部分 ②稳压电源部分 ③5V电源输出部分 ④蜂鸣器部分

二.探寻智能花盆-智能水泵

注意事项:

1.装水泵放入水中,水位要高于水泵的入水口,水位过低会造成水泵温度过高,水泵噪音过大。水泵禁止在空气中运行,或者在抽水过程中拿出水面,如果发生此种情况,必须立即断电,并将水泵重新放入水中。

2.要保持水质干净,以免堵住水泵转子,水泵要定时清洗,保持水泵清洁。

智能水泵连接方法:

1、正极连接继电器常闭端

2、负极连接电源负极

三.制作探寻智能花盆-继电器

继电器:

继电器(Relay),也称电驿,是一种电子控制器件,它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路),通常应用于自动控制电路中,它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。

注意事项:1、VCC--接5V

GND--接地

IN--接单片机IO口(连接主板P1的0号端口)

2、公共端连接电源正极 常闭端连接水泵正极

4.探寻智能花盆-土壤湿度计检测模块

四、土壤湿度计检测模块:

1、这是一个简易的水分传感器可用于检测土壤的水分,当土壤缺水时,模块输出一个高电平,反之输出低电平。

2、灵敏度可调

3、工作电压3.3V-5V

4、模块双输出模式,数字量输出简单,模拟量输出更精确,输出值可以反映当前土壤的具体湿度(但是没有转换为绝对湿度单位)。

5、电源指示灯(红色)和数字开关量输出指示灯(蓝色)

6、比较器采用LM393芯片,工作稳定。

土壤湿度计检测模块

小板接口说明(4线制):

1、VCC? 外接3.3V-5V

2、GND? 外接GND

3、DOOUT ?小板数字量输出接口(连接主板P0的0号端口)

4、AOOUT ? 小板模拟量输出接口

结束语:

通过开展“北京市初中生开放性科学实践活动”中的项目:《探寻智能花盆》的制作,感受到,实践项目在信息化的时代, 概念要“新” , 设备要“硬”, 还要融入一点科技感。

参考文献

[1]张娜.吴文福.杜吉山.顾冰洁.邢左群.智能花盆的研究现状与发展前景[J]《农业与技术》?2016年01期.

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论文作者:张庆

论文发表刊物:《科学与技术》2020年第1期

论文发表时间:2020/4/29

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《探寻智能花盆》装置的研究论文_张庆
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