一種手機(jī)藍(lán)牙或pc機(jī)控制的智能澆花系統(tǒng)及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種手機(jī)藍(lán)牙或PC機(jī)控制的智能澆花系統(tǒng)及其控制方法，包括信號采集處理模塊，信號采集處理模塊的輸入端連接有土壤濕度傳感器和參數(shù)控制模塊，信號采集處理模塊的輸出端連接有澆水模塊，信號采集處理模塊的通信信道上連接有終端控制模塊；其中，土壤濕度傳感器用于檢測花草土壤濕度狀態(tài)；參數(shù)控制模塊用于設(shè)置預(yù)設(shè)澆水閾值；信號采集處理模塊用于將接收到的花草土壤濕度與電位器預(yù)設(shè)的澆水閾值進(jìn)行比較，并通過終端控制模塊與終端裝置進(jìn)行交互后對澆水模塊進(jìn)行開啟或關(guān)閉的指令控制。本發(fā)明能夠通過土壤濕度傳感器獲取花盆中土壤中的濕度，澆水模塊能夠根據(jù)土壤濕度與澆水閾值的對比進(jìn)行水泵的開啟或關(guān)閉，從而能實時監(jiān)控花草的狀態(tài)。
【專利說明】一種手機(jī)藍(lán)牙或PC機(jī)控制的智能澆花系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及灌溉裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種手機(jī)藍(lán)牙或PC機(jī)控制的智能澆花系統(tǒng)及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]上班族工作緊張，生活壓力大，空閑時間較少，長期不在家時需要花草被照料。而中老年人空閑時間雖然較多，但往往把握不好澆水的時機(jī)和水量。到底什么時候適宜給花草澆水，花草無人照料時怎么辦等問題時常困擾著花卉養(yǎng)殖者。因此，家庭用戶對花草澆灌設(shè)備的智能化要求也越來越高。
[0003]現(xiàn)有的技術(shù)中，大多采用虹吸原理，即滲透的原理進(jìn)行澆灌，這種方法是連續(xù)不斷的進(jìn)行澆灌，該方式不能持續(xù)的保持灌溉的進(jìn)行，并且澆灌水量無法合理控制，對于用戶帶來許多不便。
[0004]現(xiàn)有的澆花系統(tǒng)雖然也有使用手機(jī)作為終端控制器的，但主要基于紅外、GPRS或者WIFI等無線通信技術(shù)的支持。建立紅外無線通信需要增加額外的控制器；使用GPRS或者WIFI進(jìn)行無線通信均需要網(wǎng)絡(luò)的支持，對于家庭用戶而言，網(wǎng)絡(luò)的配置和成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述缺陷或不足，本發(fā)明的目的在于提供一種手機(jī)藍(lán)牙或PC機(jī)控制的智能澆花系統(tǒng)及其控制方法，達(dá)到了根據(jù)土壤濕度對花草進(jìn)行澆灌目的。
[0006]為達(dá)到以上 目的，本發(fā)明的目的技術(shù)方案為:
[0007]—種手機(jī)藍(lán)牙或PC機(jī)控制的智能澆花系統(tǒng)，包括:信號采集處理模塊，信號采集處理模塊的輸入端連接有土壤濕度傳感器和參數(shù)控制模塊，信號采集處理模塊的輸出端連接有澆水模塊，信號采集處理模塊的通信信道上連接有終端控制模塊；
[0008]其中，土壤濕度傳感器用于檢測花草土壤濕度狀態(tài)；
[0009]參數(shù)控制模塊用于設(shè)置預(yù)設(shè)澆水閾值；
[0010]信號采集處理模塊用于將接收到的花草土壤濕度與電位器預(yù)設(shè)的澆水閾值進(jìn)行比較，并通過終端控制模塊于終端裝置進(jìn)行交互后對澆水模塊進(jìn)行開啟或關(guān)閉指令控制；
[0011]澆水模塊用于根據(jù)信號采集處理模塊的開啟或關(guān)閉指令后，開啟或關(guān)閉水泵；終端控制模塊用于與信號采集處理模塊交互。
[0012]還包括用于當(dāng)信號采集處理模塊檢測到土壤濕度值低于電位器預(yù)設(shè)的澆水閾值時發(fā)出提醒的報警模塊。
[0013]還包括用于顯示工作模式的狀態(tài)指示模塊。
[0014]所述信號米集處理模塊為Arduino Uno R3單片機(jī)。
[0015]所述參數(shù)控制模塊為電位器。
[0016]所述澆水模塊包括繼電器以及與繼電器相連接的水泵。
[0017]所述澆水模塊還包括用于控制出水管道改變方位的舵機(jī)，出水管道安裝于舵機(jī)的方向盤上，舵機(jī)的輸入端與信號采集處理模塊的輸出端相連接。
[0018]所述終端控制模塊包括手機(jī)藍(lán)牙以及安裝于信號采集處理模塊中的XBEE藍(lán)牙模塊，或PC機(jī)。
[0019]一種手機(jī)藍(lán)牙或PC機(jī)控制的智能澆花系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟:
[0020]I)、用戶利用終端控制模塊與信號采集處理模塊通信信道，并向信號采集處理模塊發(fā)送工作模式選擇指令；
[0021]2)、信號采集處理模塊根據(jù)工作模式選擇指令選定的工作狀態(tài)，進(jìn)入自動工作模式或人工工作模式；
[0022]3)、土壤濕度傳感器檢測花草土壤濕度狀態(tài)，并將土壤濕度狀態(tài)對應(yīng)的參數(shù)發(fā)送到信號采集處理模塊；
[0023]4)、信號采集處理模塊將土壤濕度狀態(tài)對應(yīng)的參數(shù)與參數(shù)控制模塊設(shè)置預(yù)設(shè)的澆水閾值進(jìn)行比較:
[0024]當(dāng)土壤濕度狀態(tài)對應(yīng)的參數(shù)小于澆水閾值，且終端控制模塊選擇自動工作模式時，開啟澆水模塊進(jìn)行澆水，并且實時的將土壤濕度狀態(tài)對應(yīng)的參數(shù)通過通信信道發(fā)送到用戶終端；當(dāng)土壤濕度狀態(tài)對應(yīng)的參數(shù)小于澆水閾值，且終端控制模塊選擇人工工作模式時，將土壤濕度狀態(tài)對應(yīng)的參數(shù)通過通信信道發(fā)送到用戶終端，并根據(jù)用戶終端發(fā)送的澆水控制指令開啟澆水模塊進(jìn)行澆水；
[0025]當(dāng)土壤濕度狀態(tài)對應(yīng)的參數(shù)大于澆水閾值時，則繼續(xù)進(jìn)行土壤濕度狀態(tài)檢測。
[0026]所述步驟4)中，開啟澆水模塊進(jìn)行澆水具體包括:
[0027]通過土壤濕度狀態(tài)對應(yīng)的參數(shù)獲取需要澆水花盆的位置；
`[0028]控制澆水模塊改變出水口的位置，選擇需要澆水的花盆進(jìn)行澆水。
[0029]與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明的有益效果為:
[0030]本發(fā)明提供了一種手機(jī)藍(lán)牙或PC機(jī)控制的智能澆花系統(tǒng)及其控制方法，能夠通過土壤濕度傳感器獲取花盆中土壤中的濕度，控制模塊能夠根據(jù)土壤濕度來進(jìn)行澆灌的開啟或關(guān)閉水泵，通過從而能實時的監(jiān)控花草的狀態(tài)，進(jìn)一步的，能夠利用電位器設(shè)置濕度參數(shù)，進(jìn)而保證了不同植物在不同濕度要求下的灌溉要求，實現(xiàn)了智能灌溉的目的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]圖1為本發(fā)明智能澆花系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)圖；
[0032]圖2為本發(fā)明智能澆花系統(tǒng)電路連接原理圖；
[0033]圖3為本發(fā)明智能澆花系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖4為本發(fā)明智能澆花系統(tǒng)控制方法的方法流程圖；
[0035]圖5為本發(fā)明手機(jī)藍(lán)牙通信軟件的程序流程圖。
【具體實施方式】
[0036]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做詳細(xì)描述。
[0037]如圖1所示，本發(fā)明提供了一種手機(jī)藍(lán)牙或PC機(jī)控制的智能澆花系統(tǒng)，包括:信號采集處理模塊1，信號采集處理模塊I的輸入端連接有土壤濕度傳感器2和參數(shù)控制模塊3，信號采集處理模塊I的輸出端連接有澆水模塊6、報警模塊4，以及狀態(tài)指示模塊5，信號采集處理模塊I的通信信道上連接有終端控制模塊7 ；
[0038]其中，土壤濕度傳感器2用于檢測花草土壤濕度狀態(tài)；
[0039]參數(shù)控制模塊3用于設(shè)置預(yù)設(shè)澆水閾值；
[0040]信號采集處理模塊I用于將接收到的花草土壤濕度與電位器預(yù)設(shè)的澆水閾值進(jìn)行比較，并通過終端控制模塊于終端裝置進(jìn)行互動后對澆水模塊進(jìn)行開啟或關(guān)閉指令控制；
[0041]澆水模塊6用于根據(jù)信號采集處理模塊I的開啟或關(guān)閉指令后，開啟或關(guān)閉水泵；終端控制模塊7用于信號采集處理模塊I互動。
[0042]報警模塊4用于當(dāng)信號采集處理模塊I檢測到土壤濕度值低于電位器預(yù)設(shè)的澆水閾值時發(fā)出提醒。
[0043]狀態(tài)指示模塊5用于顯示工作模式的狀態(tài)，所述參數(shù)控制模塊3為電位器。
[0044]需要說明的是本發(fā)明中信號采集處理模塊I為Arduino Uno R3單片機(jī)。
[0045]Arduino是一種基于AVR指令集的單片機(jī)，除繼承AVR系列單片機(jī)的優(yōu)點(diǎn)外，Arduino更加靈活、易用，主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
[0046]Arduino基于入門級的C/C++開發(fā)語言進(jìn)行編程，編程門檻低，并且很多功能均已函數(shù)化處理了，用戶只需要直接調(diào)用函數(shù)或者直接從網(wǎng)絡(luò)上下載使用庫文件即可，易于掌握和使用；
[0047]Arduino開發(fā) 環(huán)境簡潔，不要求開發(fā)者具有太多的單片機(jī)基礎(chǔ)，便可簡單地與傳感器、各種電子元件進(jìn)行連接，實現(xiàn)豐富的高級應(yīng)用；
[0048]Arduino與手機(jī)、平板電腦等終端設(shè)備對接方便，既可以獨(dú)立作為智能系統(tǒng)的控制核心，也可以與PC機(jī)、智能手機(jī)連接實現(xiàn)交互；
[0049]Arduino電路板價格比普通單片機(jī)便宜，并且只有巴掌大小，不占擺放空間，非常適合家庭使用；
[0050]Arduino軟件平臺和硬件平臺均開源,功能擴(kuò)展容易；
[0051]Arduino運(yùn)行環(huán)境大眾化,常用的計算機(jī)操作系統(tǒng)(Windows、Linux等)均支持Arduino軟件,而大部分的單片機(jī)只能運(yùn)行在Windows操作系統(tǒng)中。
[0052]Arduino具有體積小、性價比高、與終端設(shè)備對接方便等特點(diǎn)，更加適合盆栽數(shù)量和擺放距離有限的家庭花園。目前官網(wǎng)已經(jīng)推出Arduino Uno R3,是Arduino最新的控制板。該版本在前兩個版本的基礎(chǔ)上不斷進(jìn)行修改，消除了前面版本的bug，增加了 I2C總線接口，改進(jìn)了復(fù)位電路設(shè)計，USB接口芯片由ATmegal6U2替代了 ATmega8U2，在Mac和Linux系統(tǒng)中無需安裝驅(qū)動。因此，本系統(tǒng)采用Arduino Uno R3開發(fā)板進(jìn)行硬件電路設(shè)計。
[0053]本系統(tǒng)采用的無線通信技術(shù)
[0054]由于目前市場上Android智能手機(jī)應(yīng)用廣泛，藍(lán)牙與智能手機(jī)、平板電腦等終端設(shè)備對接方便，用戶熟悉且容易接受，藍(lán)牙4.0的推出使藍(lán)牙具有良好的發(fā)展?jié)摿?，因此，本系統(tǒng)采用藍(lán)牙無線通信技術(shù)進(jìn)行軟硬件的通信，使用Android平臺進(jìn)行通信軟件的開發(fā)。
[0055]本系統(tǒng)的終端控制技術(shù)
[0056]本系統(tǒng)不僅可以采 用USB連接線通過PC機(jī)進(jìn)行控制，而且在不增加額外的控制器、節(jié)約成本的情況下，也可以采用操作簡便的Android智能手機(jī)作為系統(tǒng)的終端控制器。使用Android智能手機(jī)作為系統(tǒng)的終端控制器時，由于采用了藍(lán)牙無線通信技術(shù)，因此自行開發(fā)了適于任意一款A(yù)ndroid智能手機(jī)安裝使用的以圖形界面展示的藍(lán)牙通信軟件。用戶在Android智能手機(jī)安裝了該軟件之后，即可選擇軟件中相應(yīng)的功能按鈕或者輸入預(yù)定的系統(tǒng)指令來控制Arduino硬件電路工作,如圖5所示。
[0057]綜上所述，本系統(tǒng)采用Arduino+Android+Bluetooth技術(shù)開發(fā)，彌補(bǔ)了現(xiàn)有智能澆灌系統(tǒng)的不足，目前國內(nèi)市場未見同樣的設(shè)計。
[0058]①Arduino平臺無線網(wǎng)關(guān)的功能
[0059]實時采集并向Android智能手機(jī)反饋花草的土壤濕度值，接收通過XBEE藍(lán)牙模塊傳送的Android智能手機(jī)控制指令，并按照指令要求完成控水、澆水等模塊的驅(qū)動實現(xiàn)智能灌溉。
[0060]②藍(lán)牙通信的功能
[0061]實現(xiàn)信息無線傳遞，即將Android智能手機(jī)控制指令傳遞給Arduino平臺無線網(wǎng)關(guān)完成各功能模塊的驅(qū)動，并將無線網(wǎng)關(guān)采集的土壤濕度值實時傳遞給Android手機(jī)顯
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[0062]③Andro i d智能手機(jī)的功能
[0063]Android智能手機(jī)是系統(tǒng)的控制中心。在Android智能手機(jī)中安裝自行開發(fā)的手機(jī)通信軟件后，用戶即可使用智能手機(jī)通過XBEE藍(lán)牙模塊發(fā)出指令控制Arduino平臺無線網(wǎng)關(guān)完成花草的智能澆灌功能，同時也可以在智能手機(jī)中實時顯示花草的土壤濕度值。
[0064]本系統(tǒng)涉及物聯(lián)網(wǎng)和智能家居領(lǐng)域，提供了一套智能澆花系統(tǒng)和智能控制方法。一是提供人工控制和自動控制兩種模式供用戶選擇使用，二是可以完成兩盆花的智能灌溉，三是系統(tǒng)內(nèi)置藍(lán)牙XBEE模塊，可以使用Android智能手機(jī)的藍(lán)牙進(jìn)行控制，四是在澆花結(jié)束時可以循環(huán)播放系統(tǒng)預(yù)置音樂，實現(xiàn)了澆花過程的智能控制，解決了不同用戶對澆花控制方式不同需求的問題，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示。
[0065]Android智能手機(jī)110通過手機(jī)藍(lán)牙與XBEE藍(lán)牙模塊109建立藍(lán)牙無線信道，進(jìn)行藍(lán)牙無線雙向通信。
[0066]用戶在手機(jī)藍(lán)牙通信軟件中輸入工作模式指令，并通過建立的藍(lán)牙無線信道傳送至Arduino單片機(jī)101,系統(tǒng)進(jìn)入相應(yīng)的工作模式開始工作。
[0067]顯示模塊107顯示當(dāng)前工作模式和下一步操作提示信息。
[0068]土壤濕度傳感器1021和1022分別置于花盆I和2之中，用于實時監(jiān)測兩盆花的
土壤濕度值。
[0069]土壤濕度傳感器將監(jiān)測的土壤濕度值返回給Arduino單片機(jī)101, Arduino單片機(jī)101將土壤濕度信號值通過建立的藍(lán)牙無線信道傳輸給手機(jī)，并連續(xù)不斷的顯示在手機(jī)藍(lán)牙通信軟件的界面中。
[0070]電位器103可以調(diào)節(jié)澆水閾值。
[0071]Arduino單片機(jī)101將接收到的兩盆花土壤濕度值分別與電位器103設(shè)置好的澆水閾值進(jìn)行比較，判斷是否澆水。
[0072]潛水泵1061和細(xì)水管1062共同構(gòu)成澆水裝置。
[0073]舵機(jī)104調(diào)整細(xì)水管1062的方向。
[0074]繼電器105控制潛水泵1061開啟與關(guān)閉。[0075]當(dāng)任一花盆的土壤濕度值小于澆水閾值時，Arduino單片機(jī)101首先驅(qū)動報警模塊108進(jìn)行報警，然后根據(jù)當(dāng)前工作模式信號判斷是否進(jìn)行自動澆水。如果處于自動控制模式，Arduino單片機(jī)101啟動舵機(jī)104轉(zhuǎn)動至相應(yīng)花盆對應(yīng)的角度，然后控制繼電器105開啟潛水泵1061抽水、澆水。如果處于人工手機(jī)控制模式，則根據(jù)用戶發(fā)送的手機(jī)指令來控制Arduino單片機(jī)101是否啟動舵機(jī)104、繼電器105控制澆水裝置澆水，以及控制澆水裝置的澆水方向。
[0076]當(dāng)兩盆花的土壤濕度值同時均小于當(dāng)前的澆水閾值，在自動控制模式下，先驅(qū)動舵機(jī)104轉(zhuǎn)動至花盆I的位置完成澆水工作，再驅(qū)動舵機(jī)104轉(zhuǎn)動至花盆2的位置完成澆水工作。在人工控制模式下，用戶可以發(fā)送給兩盆花均澆水的手機(jī)指令完成澆水工作。
[0077]不論在哪種工作模式下，澆水結(jié)束時Arduino單片機(jī)101均可驅(qū)動無源蜂鳴器完成預(yù)置音樂的循環(huán)播放。
[0078]本系統(tǒng)包括采集、報警、澆水和顯示四個功能模塊，各模塊組成和功能具體如下:
[0079]信號采集處理模塊
[0080]土壤濕度傳感器是該模塊的主要器件，它可以實時采集土壤濕度值，然后通過Arduino單片機(jī)反饋給Android手機(jī)端,并通過Arduino控制程序與電位器設(shè)置的燒水閾值進(jìn)行比較來判斷花草是否需要澆水。
[0081]報警模塊
[0082]該模塊主要由LED指示燈和蜂鳴器組成，當(dāng)采集模塊采集的土壤濕度值低于電位器預(yù)設(shè)的澆水閾值時，自動啟動該模塊報警。報警時，需要澆水的植物對應(yīng)的LED指示燈亮，同時蜂鳴器發(fā)出報警聲。
[0083]澆水模塊
`[0084]該模塊由電位器、繼電器、舵機(jī)、潛水泵和水管組成。電位器用于調(diào)節(jié)澆水閾值，繼電器用于控制潛水泵抽水動作的開啟與關(guān)閉，舵機(jī)用于控制水管轉(zhuǎn)動角度以對應(yīng)需要澆水的植物方向，潛水泵和水管用于進(jìn)行抽水澆水。
[0085]顯示模塊
[0086]LCD液晶屏是該模塊的主要器件，用于顯示系統(tǒng)當(dāng)前的工作模式和用戶手機(jī)控制指令提示。
[0087]傳統(tǒng)澆花系統(tǒng)的澆水過程只是一連串機(jī)械動作的簡單重復(fù)，乏味枯燥，并不能給人們帶來種植花草、澆水施肥的樂趣和幸福感。本系統(tǒng)特別增加了澆花音樂伴奏的功能，即在每次潛水泵抽水、澆水時(自動澆花模式或者人工控制模式均可)，有源蜂鳴器就會播放不同的歌曲伴奏，并可實現(xiàn)多首預(yù)置歌曲(本系統(tǒng)預(yù)置兩首歌曲)的循環(huán)播放。
[0088]本發(fā)明還提供了一種手機(jī)藍(lán)牙或PC機(jī)控制的智能澆花系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟:
[0089]I發(fā)明、用戶利用終端控制模塊7與信號采集處理模塊I通信信道，并向信號采集處理模塊I發(fā)送工作模式選擇指令；
[0090]2發(fā)明、信號采集處理模塊I根據(jù)工作模式選擇指令選定的工作狀態(tài)，進(jìn)入自動工作模式或人工工作模式；
[0091]3發(fā)明、土壤濕度傳感器2檢測花草土壤濕度狀態(tài)，并將土壤濕度狀態(tài)對應(yīng)的參數(shù)發(fā)送到信號采集處理模塊I ;[0092]4信號采集處理模塊I將土壤濕度狀態(tài)對應(yīng)的參數(shù)與參數(shù)控制模塊3設(shè)置預(yù)設(shè)的澆水閾值進(jìn)行比較:
[0093]當(dāng)土壤濕度狀態(tài)對應(yīng)的參數(shù)小于澆水閾值，且終端控制模塊7選擇自動工作模式時，開啟澆水模塊6進(jìn)行澆水，并且實時的將土壤濕度狀態(tài)對應(yīng)的參數(shù)通過通信信道發(fā)送到用戶終端；當(dāng)土壤濕度狀態(tài)對應(yīng)的參數(shù)小于澆水閾值，且終端控制模塊7選擇人工工作模式時，將土壤濕度狀態(tài)對應(yīng)的參數(shù)通過通信信道發(fā)送到用戶終端，并根據(jù)用戶終端發(fā)送的澆水控制指令開啟澆水模塊6進(jìn)行澆水；
[0094]當(dāng)土壤濕度狀態(tài)對應(yīng)的參數(shù)大于澆水閾值時，則繼續(xù)進(jìn)行土壤濕度狀態(tài)檢測。
[0095]所述步驟4中，開啟澆水模塊6進(jìn)行澆水具體包括:
[0096]通過土壤濕度狀態(tài)對應(yīng)的參數(shù)獲取需要澆水花盆的位置；
[0097]控制澆水模塊6改變出水口的位置，選擇需要澆水的花盆進(jìn)行澆水。
[0098]如圖2所示，以Arduino單片機(jī)為例進(jìn)行說明，單片機(jī)的連接方法說明如下:
[0099]I本發(fā)明使用數(shù)字接口的D3~D6、D9、D11和D13管腳分別連接蜂鳴器、LED指示燈、舵機(jī)11、繼電器5和水泵4。
[0100]2本發(fā)明使用模擬接口的AO~A2管腳連接電位器6、土壤濕度傳感器7。
[0101]3本發(fā)明使用I2C接口連接IXD液晶屏。
[0102]務(wù)必使用外接直流電源作為舵機(jī)和水泵的接入電源。
[0103]本發(fā)明的工作過程為:`
[0104]如圖4所示，首先，搭建好智能澆花系統(tǒng)的硬件電路。其次，將土壤濕度傳感器安裝于待檢測的花盆中，然后，進(jìn)行初始化設(shè)置，通過讀取手機(jī)或PC機(jī)傳送的工作模式指令，并根據(jù)工作模式指令進(jìn)入一種工作模式，即當(dāng)指令為I時，進(jìn)入自動控制模式，否則進(jìn)入人工控制模式；
[0105]Arduino單片機(jī)101根據(jù)土壤濕度傳感器1021和1022傳輸?shù)耐寥罎穸?，做出控?
[0106]系統(tǒng)工作在自動控制模式時，當(dāng)Arduino單片機(jī)101檢測到土壤濕度值低于電位器103預(yù)設(shè)的澆水閾值時，系統(tǒng)自動通過繼電器105開啟水泵1061進(jìn)行抽水，從而進(jìn)行灌溉；當(dāng)灌溉一定時間，土壤濕度大于電位器103預(yù)設(shè)的澆水閾值時，Arduino單片機(jī)101通過繼電器105關(guān)閉水泵1061，結(jié)束灌溉。
[0107]系統(tǒng)工作在人工控制模式時，當(dāng)Arduino單片機(jī)101檢測到土壤濕度值低于電位器103預(yù)設(shè)的澆水閾值時，系統(tǒng)讀取手機(jī)或PC機(jī)的澆水控制指令澆花，如果讀取到控制指令合法，系統(tǒng)則通過繼電器105開啟水泵1061進(jìn)行抽水灌溉，直至土壤濕度大于電位器103預(yù)設(shè)的澆水閾值時，Arduino單片機(jī)101驅(qū)動報警模塊報警，且繼續(xù)讀取手機(jī)/PC機(jī)指令，根據(jù)指令進(jìn)行相應(yīng)的，循環(huán)緩則工作模式，或者Arduino單片機(jī)101通過繼電器105關(guān)閉水泵1061，結(jié)束灌溉。
[0108]無論系統(tǒng)在哪種工作模式下，當(dāng)Arduino單片機(jī)101讀取到手機(jī)或PC機(jī)的模式切換指令時，可以切換系統(tǒng)工作模式。
[0109]本系統(tǒng)主要有以下優(yōu)點(diǎn):
[0110]1、通過舵機(jī)控制水泵細(xì)水管方向，可以對兩種植物進(jìn)行智能灌溉，基于此方法，可以很方便的擴(kuò)展到多盆花的智能灌溉。[0111]2、澆水閾值可由用戶可以根據(jù)季節(jié)、氣候、植物習(xí)性等因素通過電位器自行調(diào)節(jié)。
[0112]3、每次澆花結(jié)束時可以自動循環(huán)播放系統(tǒng)預(yù)置的音樂。
[0113]4、終端控制器使用PC機(jī)或者任意的Android智能手機(jī)均可。
[0114]5、Android智能手機(jī)市場占有率聞，使系統(tǒng)易于推廣。
[0115]6、手機(jī)通信軟件可以方便的移植到任意的Android智能手機(jī)中使用。
[0116]7、藍(lán)牙與移動終 端對接方便，使系統(tǒng)無需互聯(lián)網(wǎng)的支持或自行組網(wǎng)。
【權(quán)利要求】
1.一種手機(jī)藍(lán)牙或PC機(jī)控制的智能澆花系統(tǒng)，其特征在于，包括:信號采集處理模塊(O,信號采集處理模塊(I)的輸入端連接有土壤濕度傳感器(2 )和參數(shù)控制模塊(3 )，信號采集處理模塊(I)的輸出端連接有澆水模塊(6)，信號采集處理模塊(I)的通信信道上連接有終端控制模塊(7); 其中，土壤濕度傳感器(2)用于檢測花草土壤濕度狀態(tài)； 參數(shù)控制模塊(3)用于設(shè)置預(yù)設(shè)澆水閾值； 信號采集處理模塊(I)用于將接收到的花草土壤濕度與電位器預(yù)設(shè)的澆水閾值進(jìn)行比較，并通過終端控制模塊(7)于終端裝置進(jìn)行交互后對澆水模塊(6)進(jìn)行開啟或關(guān)閉指令控制； 澆水模塊(6)用于根據(jù)信號采集處理模塊(I)的開啟或關(guān)閉指令后，開啟或關(guān)閉水泵；終端控制模塊(7)用于與信號采集處理模塊(I)交互。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手機(jī)藍(lán)牙或PC機(jī)控制的智能澆花系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于當(dāng)信號采集處理模塊(I)檢測到土壤濕度值低于電位器預(yù)設(shè)的澆水閾值時發(fā)出提醒的報警模塊(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的手機(jī)藍(lán)牙或PC機(jī)控制的智能澆花系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于顯示工作模式的狀態(tài)指示模塊(5 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的手機(jī)藍(lán)牙或PC機(jī)控制的智能澆花系統(tǒng)，其特征在于，所述信號采集處理模塊(I)為Arduino Uno R3單片機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的手機(jī)藍(lán)牙或PC機(jī)控制的智能澆花系統(tǒng)，其特征在于，所述參數(shù)控制模塊(3)為電位器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的手機(jī)藍(lán)牙或PC機(jī)控制的智能澆花系統(tǒng)，其特征在于，所述澆水模塊(6)包括繼電器以及與`繼電器相連接的水泵。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的手機(jī)藍(lán)牙或PC機(jī)控制的智能澆花系統(tǒng)，其特征在于，所述澆水模塊(6)還包括用于控制出水管道改變方位的舵機(jī)，出水管道安裝于舵機(jī)的方向盤上，舵機(jī)的輸入端與信號采集處理模塊(I)的輸出端相連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的手機(jī)藍(lán)牙或PC機(jī)控制的智能澆花系統(tǒng)，其特征在于，所述終端控制模塊(7 )包括手機(jī)藍(lán)牙以及安裝于信號采集處理模塊(I)中的XBEE藍(lán)牙模塊、或PC機(jī)。
9.一種基于權(quán)利要求1所述的手機(jī)藍(lán)牙或PC機(jī)控制的智能澆花系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)、用戶利用終端控制模塊(7)與信號采集處理模塊(I)通信信道，并向信號采集處理模塊(I)發(fā)送工作模式選擇指令； 2)、信號采集處理模塊(I)根據(jù)工作模式選擇指令選定的工作狀態(tài)，進(jìn)入自動工作模式或人工工作模式； 3)、土壤濕度傳感器(2)檢測花草土壤濕度狀態(tài)，并將土壤濕度狀態(tài)對應(yīng)的參數(shù)發(fā)送到信號采集處理模塊(I); 4)、信號采集處理模塊(I)將土壤濕度狀態(tài)對應(yīng)的參數(shù)與參數(shù)控制模塊(3)設(shè)置預(yù)設(shè)的澆水閾值進(jìn)行比較: 當(dāng)土壤濕度狀態(tài)對應(yīng)的參數(shù)小于澆水閾值，且終端控制模塊(7)選擇自動工作模式時，開啟澆水模塊(6)進(jìn)行澆水，并且實時的將土壤濕度狀態(tài)對應(yīng)的參數(shù)通過通信信道發(fā)送到用戶終端；當(dāng)土壤濕度狀態(tài)對應(yīng)的參數(shù)小于澆水閾值，且終端控制模塊(7)選擇人工工作模式時，將土壤濕度狀態(tài)對應(yīng)的參數(shù)通過通信信道發(fā)送到用戶終端，并根據(jù)用戶終端發(fā)送的澆水控制指令開啟澆水模塊(6)進(jìn)行澆水； 當(dāng)土壤濕度狀態(tài)對應(yīng)的參數(shù)大于澆水閾值時，則繼續(xù)進(jìn)行土壤濕度狀態(tài)檢測。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手機(jī)藍(lán)牙或PC機(jī)控制的智能澆花系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述步驟4)中，開啟澆水模塊(6)進(jìn)行澆水具體包括: 通過土壤濕度狀態(tài)對應(yīng)的參數(shù)獲取需要澆水花盆的位置； 控制澆水模塊(6)改變出水口的位置`，選擇需要澆水的花盆進(jìn)行澆水。
【文檔編號】A01G27/00GK103875508SQ201410088034
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月11日
【發(fā)明者】張白一, 王希娟, 王瑩, 丁小妮 申請人:長安大學(xué)