一種遠(yuǎn)程養(yǎng)護(hù)盆景植物智能系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型具體公開了一種遠(yuǎn)程養(yǎng)護(hù)盆景植物智能系統(tǒng)，該遠(yuǎn)程養(yǎng)護(hù)盆景植物智能系統(tǒng)包括手機(jī)客戶端操作模塊、網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)模塊、數(shù)據(jù)處理控制模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、環(huán)境檢測模塊、圖像采集處理模塊、自動(dòng)澆水模塊、追肥控制模塊、采光控制模塊、溫度調(diào)控模塊和電源供電模塊。通過遠(yuǎn)程養(yǎng)護(hù)盆景植物智能系統(tǒng)，完成對(duì)盆景植物的實(shí)時(shí)監(jiān)控、多種模式的自動(dòng)澆水、及時(shí)追肥、合理的采光和避光、調(diào)控合適的溫度，為此類植物創(chuàng)造有利的生長環(huán)境，以實(shí)現(xiàn)對(duì)盆景植物的實(shí)時(shí)養(yǎng)護(hù)。通過手機(jī)軟件的監(jiān)控視頻窗口隨時(shí)隨地觀賞盆景植物，對(duì)植物生長的精彩瞬間進(jìn)行抓拍照相。
【專利說明】一種遠(yuǎn)程養(yǎng)護(hù)盆景植物智能系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種遠(yuǎn)程監(jiān)控自動(dòng)澆水、追肥控制、采光控制和溫度調(diào)控系統(tǒng)，特別是適用于各種盆景植物的遠(yuǎn)程監(jiān)控自動(dòng)澆水、追肥控制、采光控制和溫度調(diào)控系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)在的家庭中，人們生活水平越來越高，大多數(shù)人都喜歡購買各種盆景植物放在室內(nèi)。其中有很多價(jià)格昂貴且需要精心養(yǎng)護(hù)的植物。但由于人們生活節(jié)奏的加快，往往沒有時(shí)間來照料這些植物。同時(shí)現(xiàn)代家庭人口數(shù)量少，全家出差或者遠(yuǎn)程旅游情況特別多，更是無法養(yǎng)護(hù)家里的盆景植物。有的植物開花期特別短，而且開花次數(shù)特別少，若在這類植物開花的時(shí)候，人們卻沒在家，就無法觀賞自家植物的精彩瞬間。另外，若家里的盆景植物長期無人照料，無法及時(shí)補(bǔ)充水分、及時(shí)追肥、合理采光、合理避光和調(diào)控合適的溫度，會(huì)導(dǎo)致植物萎蔫，營養(yǎng)不良，甚至死亡。不僅造成了經(jīng)濟(jì)的損失，而且必然影響人們的心情。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述養(yǎng)護(hù)盆景植物出現(xiàn)的問題，提供現(xiàn)有技術(shù)無法滿足實(shí)際需求的方案，本實(shí)用新型的目的在于提供一種遠(yuǎn)程監(jiān)控自動(dòng)澆水、追肥控制、采光控制和調(diào)控合適溫度的控制系統(tǒng)，完成對(duì)盆景植物的實(shí)時(shí)監(jiān)控、多種模式的自動(dòng)澆水、及時(shí)追肥、合理的采光和避光、調(diào)控合適的溫度，以實(shí)現(xiàn)對(duì)盆景植物的實(shí)時(shí)養(yǎng)護(hù)。根據(jù)不同植物在不同生長的時(shí)期，合理地控制澆水量、及時(shí)追施相對(duì)應(yīng)的肥料、合理的采光控制、調(diào)控合適的溫度，為此類植物創(chuàng)造有利的生長環(huán)境，做好對(duì)盆景植物的養(yǎng)護(hù)。通過手機(jī)軟件的監(jiān)控視頻窗口隨時(shí)隨地觀賞盆景植物，對(duì)植物生長的精彩瞬間進(jìn)行抓拍照相。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種遠(yuǎn)程監(jiān)控對(duì)盆景植物實(shí)施自動(dòng)澆水、及時(shí)追肥、采光控制和溫度調(diào)控系統(tǒng)。通過手機(jī)軟件的監(jiān)控視頻窗口隨時(shí)隨地觀賞盆景植物，對(duì)植物生長的精彩瞬間進(jìn)行抓拍照相。本系統(tǒng)包括手機(jī)客戶端操作模塊、網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)模塊、數(shù)據(jù)處理控制模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、環(huán)境檢測模塊、圖像采集處理模塊、自動(dòng)澆水模塊、追肥控制模塊、采光控制模塊、溫度調(diào)控模塊、電源供電模塊。
[0005]所述的手機(jī)客戶端操作模塊采用手機(jī)軟件的方式打開，進(jìn)行客戶端的包括澆水、施肥、采光控制、溫度調(diào)控、監(jiān)控角度轉(zhuǎn)換等基本操作。通過手機(jī)軟件的監(jiān)控視頻窗口觀賞盆景植物，對(duì)植物生長的精彩瞬間進(jìn)行抓拍照相。同時(shí)該軟件具有一鍵智能化功能，點(diǎn)擊該功能后，系統(tǒng)本身可以實(shí)現(xiàn)長期主動(dòng)智能管理盆景植物，自動(dòng)檢測濕度、光照強(qiáng)度、溫度，智能完成澆水、采光、調(diào)溫，無需人為的監(jiān)測管理。
[0006]所述的網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)模塊采用寬帶服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，可以向指定的手機(jī)客戶端接收和發(fā)送數(shù)據(jù)。將從手機(jī)客戶端所接收的數(shù)據(jù)命令傳送給數(shù)據(jù)處理控制模塊，將來自數(shù)據(jù)處理控制模塊的數(shù)據(jù)發(fā)送到指定的手機(jī)客戶端。
[0007]所述的數(shù)據(jù)處理控制模塊接收環(huán)境檢測模塊、圖像采集處理模塊所采集回的信息和手機(jī)客戶端傳送來的信息，控制自動(dòng)澆水模塊、追肥控制模塊、采光控制模塊、溫度調(diào)控模塊、圖像采集處理模塊實(shí)行相關(guān)的操作，以完成所需求的實(shí)際功能。
[0008]所述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊完成對(duì)圖像數(shù)據(jù)的記錄和環(huán)境檢測數(shù)據(jù)的記錄。
[0009]所述的環(huán)境檢測模塊包括溫度檢測、光照強(qiáng)度檢測和濕度檢測。溫度檢測可以實(shí)時(shí)地監(jiān)視盆景植物生長環(huán)境的溫度。光照強(qiáng)度檢測可以檢測盆景所接受的光照的強(qiáng)度。濕度檢測可以檢測盆景植物土壤的干濕度情況。
[0010]所述的圖像采集處理模塊實(shí)現(xiàn)不同角度對(duì)各個(gè)盆景植物的監(jiān)控。
[0011]所述的自動(dòng)澆水模塊安裝在花盆土壤上方附近，實(shí)現(xiàn)對(duì)盆景土壤的自動(dòng)澆水。該模塊采用電動(dòng)調(diào)節(jié)閥與自來水管相接，受數(shù)據(jù)處理控制模塊控制，完成電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開關(guān)量來控制水管中的水流出。
[0012]所述的追肥控制模塊由一個(gè)步進(jìn)電機(jī)、一個(gè)圓柱體施肥容器、一根導(dǎo)引管組成。每一盆景植物有三個(gè)追肥控制模塊，分別控制施氮肥、磷肥、鉀肥固體顆粒肥料。圓柱體施肥容器底部一側(cè)邊緣開有一小孔，由步進(jìn)電機(jī)控制擋板的開和關(guān)，實(shí)現(xiàn)底孔的開和閉，固體顆粒肥料通過導(dǎo)引管落入花盆中，從而完成施肥。
[0013]所述的采光控制模塊通過安裝在盆景朝陽一側(cè)斜上方，通過控制步進(jìn)電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)遮陽卷簾的收起和放下，分別完成對(duì)植物的采光和避光控制。該方法占用面積小，將遮陽用的卷簾懸掛在空中，利用了很小部分空間面積，使居住環(huán)境整潔。
[0014]所述的溫度調(diào)控模塊針對(duì)外界環(huán)境的溫度變化及時(shí)調(diào)控植物生長環(huán)境的溫度，以滿足植物正常的生長。
[0015]所述的電源供電模塊采用市電直接供電和獨(dú)立的蓄電池供電兩種方式。當(dāng)有市電時(shí)，系統(tǒng)直接由市電直接供電。當(dāng)市電斷電時(shí)采用獨(dú)立的蓄電池供電。對(duì)蓄電池充電采用市電連接蓄電池充電器對(duì)蓄電池進(jìn)行充電，通過蓄電池充電控制器對(duì)蓄電池電量進(jìn)行檢測，充滿電后停止充電。當(dāng)蓄電池電量較少時(shí)對(duì)蓄電池進(jìn)行充電。這種方法可以解決市電斷電情況下，本系統(tǒng)可以正常工作。該電源供電模塊滿足系統(tǒng)的所有用電情況需求。
[0016]本實(shí)用新型的有益效果是:輕松快捷的實(shí)現(xiàn)了外出時(shí)對(duì)于家中盆景植物的養(yǎng)護(hù)，在手機(jī)客戶端隨時(shí)隨地觀賞家中盆景的生長情況，抓拍記錄家中植物生長的精彩瞬間。對(duì)于不同植物在不同時(shí)期完成最合理的適時(shí)澆水、及時(shí)追肥、陽光采集和調(diào)適溫度，使各種植物得到最合理和及時(shí)的照料。在市電斷電情況下，本智能養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)仍可以正常工作。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型系統(tǒng)執(zhí)行功能結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為本實(shí)用新型系統(tǒng)整體功能結(jié)構(gòu)圖。
[0019]圖3為手機(jī)客戶端軟件的主界面示意圖。
[0020]圖4為環(huán)境檢測模塊結(jié)構(gòu)功能框圖。
[0021]圖5為圖像采集處理模塊結(jié)構(gòu)功能框圖。
[0022]圖6為自動(dòng)澆水模塊結(jié)構(gòu)功能框圖。
[0023]圖7為追肥控制模塊結(jié)構(gòu)功能框圖。
[0024]圖8為采光控制模塊結(jié)構(gòu)功能框圖。
[0025]圖9為溫度調(diào)控模塊結(jié)構(gòu)功能框圖。
[0026]圖10為電源供電模塊結(jié)構(gòu)功能框圖。
[0027]圖中，1.卷簾步進(jìn)電機(jī)，2.卷簾，3.電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，4.澆水噴頭，5.監(jiān)控?cái)z像頭，6.氮肥施肥容器，7.磷肥施肥容器，8.鉀肥施肥容器，9.擋板開關(guān)，10.施肥容器底孔，11.施肥步進(jìn)電機(jī)，12.電加熱器，13.光照強(qiáng)度傳感器，14.溫度傳感器，15.濕度傳感器。

【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明，以具體闡述本實(shí)用新型的技術(shù)方案。
[0029]如圖1所示為本實(shí)用新型系統(tǒng)執(zhí)行功能結(jié)構(gòu)示意圖，主要完成執(zhí)行具體的各項(xiàng)系統(tǒng)功能。卷簾步進(jìn)電機(jī)1、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥3、監(jiān)控?cái)z像頭5、施肥步進(jìn)電機(jī)11、電加熱器12、光照強(qiáng)度傳感器13、溫度傳感器14、濕度傳感器15分別和單片機(jī)控制器I/O引腳相連接，由單片機(jī)控制器控制各電子器件的工作和采集處理相關(guān)數(shù)據(jù)，完成對(duì)盆景植物的實(shí)時(shí)監(jiān)控、多種模式的自動(dòng)澆水、及時(shí)追肥、合理的采光和避光、調(diào)控合適的溫度，以實(shí)現(xiàn)對(duì)盆景植物的實(shí)時(shí)養(yǎng)護(hù)。
[0030]圖2為本實(shí)用新型系統(tǒng)整體功能結(jié)構(gòu)圖，如圖2所示，本實(shí)用新型為一種遠(yuǎn)程監(jiān)控盆景植物自動(dòng)澆水、追肥控制、采光控制和溫度調(diào)控系統(tǒng)。通過手機(jī)軟件的監(jiān)控視頻窗口隨時(shí)隨地觀賞盆景植物，對(duì)植物生長的精彩瞬間進(jìn)行抓拍照相。該系統(tǒng)包括手機(jī)客戶端操作模塊、網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)模塊、數(shù)據(jù)處理控制模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、環(huán)境檢測模塊、圖像采集處理模塊、自動(dòng)澆水模塊、追肥控制模塊、采光控制模塊、溫度調(diào)控模塊、電源供電模塊。
[0031]本實(shí)用新型的工作過程如下:首先，手機(jī)客戶端操作模塊由手機(jī)客戶端軟件構(gòu)成。用戶登錄手機(jī)客戶端的軟件，通過手機(jī)客戶端軟件的主界面，如圖3所示，分別點(diǎn)擊想操作的按鍵，進(jìn)入到相應(yīng)功能的軟件控制子界面，對(duì)該功能進(jìn)行具體的操作。操作命令通過網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)模塊傳達(dá)給數(shù)據(jù)處理控制模塊，數(shù)據(jù)處理控制模塊針對(duì)相關(guān)的操作命令分別控制相對(duì)應(yīng)的自動(dòng)澆水模塊、追肥控制模塊、采光控制模塊、溫度調(diào)控模塊，以完成對(duì)盆景植物的實(shí)時(shí)監(jiān)控、多種模式的自動(dòng)澆水、及時(shí)追肥、合理的采光和避光、調(diào)控合適的溫度，以實(shí)現(xiàn)對(duì)盆景植物的實(shí)時(shí)養(yǎng)護(hù)。環(huán)境檢測模塊采集溫度信息、濕度信息、光照強(qiáng)度信息后將信息傳到數(shù)據(jù)處理控制模塊，經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)模塊傳到手機(jī)客戶端實(shí)時(shí)顯示。
[0032]若用戶點(diǎn)擊軟件主界面上的一鍵智能化，則本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)長期主動(dòng)智能管理盆景植物，通過環(huán)境檢測模塊自動(dòng)檢測濕度、光照強(qiáng)度、溫度，智能完成澆水、采光、調(diào)溫，無需人為的監(jiān)測管理。
[0033]網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)模塊采用通信服務(wù)器完成相關(guān)功能。
[0034]數(shù)據(jù)處理控制模塊在本實(shí)施例中優(yōu)選飛思卡爾MC9S12XS128單片機(jī)。該單片機(jī)主要功能模塊包括:內(nèi)部存儲(chǔ)器、2個(gè)異步串口通訊SC1、1個(gè)串行外設(shè)接口 SP1、1個(gè)8通道輸入/輸出比較定時(shí)器模塊--Μ、周期中斷定時(shí)器模塊PIT、16通道A/D轉(zhuǎn)換模塊ADC、1個(gè)8通道脈沖寬度調(diào)制模塊PWM、輸入/輸出數(shù)字I/O 口等。
[0035]如圖4所示，環(huán)境檢測模塊包括溫度傳感器(14)、濕度傳感器(15)、光照強(qiáng)度傳感器(13)。這三種傳感器分別采集溫度、濕度、光照強(qiáng)度參數(shù)傳輸給飛思卡爾MC9S12XS128單片機(jī)。
[0036]如圖5所示，圖像采集處理模塊采用監(jiān)控?cái)z像頭(5)，采集回的圖像信息傳輸給飛思卡爾MC9S12XS128單片機(jī)。
[0037]如圖6所示，自動(dòng)澆水模塊由電動(dòng)調(diào)節(jié)閥(3)、自來水管、澆水噴頭(4)組成。電動(dòng)調(diào)節(jié)閥(3)打開，自來水管出水，完成自動(dòng)澆水。MC9S12XS128單片機(jī)可以選擇控制不同的澆水模式。具體模式為快速澆水、慢速澆水、定時(shí)定量澆水?？焖贊菜Ｊ綖榇笏鳚菜虝r(shí)間內(nèi)完成對(duì)盆景的澆水工作。慢速澆水模式為小水流澆水，長時(shí)間來完成對(duì)盆景的澆水工作。定時(shí)定量澆水模式為人工設(shè)定澆水的時(shí)間間隔和每次澆水的水量。
[0038]如圖7所示，追肥控制模塊由一個(gè)施肥步進(jìn)電機(jī)(11)、一個(gè)圓柱體施肥容器、一根導(dǎo)引管組成。一個(gè)追肥控制模塊控制一種肥料的施放，當(dāng)施肥步進(jìn)電機(jī)(11)正轉(zhuǎn)時(shí)，擋板開關(guān)(9)打開，肥料從圓柱體施肥容器底孔(10)處流出經(jīng)導(dǎo)引管落入到盆景土壤中，完成追肥控制。根據(jù)不同植物生長的不同時(shí)期控制不同的肥料追肥。
[0039]如圖8所示，采光控制模塊由卷簾步進(jìn)電機(jī)(I)和卷簾(2)構(gòu)成。當(dāng)需要采光、避光時(shí)通過飛思卡爾MC9S12XS128單片機(jī)控制該步進(jìn)電機(jī)正、反轉(zhuǎn)。當(dāng)卷簾步進(jìn)電機(jī)(I)正轉(zhuǎn)時(shí)，卷簾收起，完成指定盆景植物的采光。當(dāng)卷簾步進(jìn)電機(jī)(2)反轉(zhuǎn)時(shí)，卷簾放下，完成指定盆景植物的避光。
[0040]如圖9所示，溫度調(diào)控模塊由電加熱器(12)構(gòu)成。當(dāng)盆景生長環(huán)境溫度過低時(shí)，控制該模塊電加熱器(12)工作，對(duì)環(huán)境溫度進(jìn)行提高，以適應(yīng)植物生長對(duì)環(huán)境溫度的需求。
[0041]如圖10所示，電源供電模塊由蓄電池充電控制器、蓄電池充電器、蓄電池、直流穩(wěn)壓電源、供電轉(zhuǎn)換開關(guān)組成。當(dāng)市電斷電時(shí)，供電轉(zhuǎn)換開關(guān)控制蓄電池供電。當(dāng)有市電時(shí)，供電轉(zhuǎn)換開關(guān)控制市電供電。當(dāng)蓄電池電量不足時(shí)，蓄電池充電控制器檢測到蓄電池電量不足，控制蓄電池充電器工作，對(duì)蓄電池進(jìn)行充電。當(dāng)蓄電池電量充足時(shí)，蓄電池充電控制器檢測蓄電池電量充足，控制蓄電池充電器停止對(duì)蓄電池充電。
【權(quán)利要求】
1.一種遠(yuǎn)程養(yǎng)護(hù)盆景植物智能系統(tǒng)，其特征在于，包括手機(jī)客戶端操作模塊、網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)模塊、數(shù)據(jù)處理控制模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、環(huán)境檢測模塊、圖像采集處理模塊、自動(dòng)澆水模塊、追肥控制模塊、采光控制模塊、溫度調(diào)控模塊、電源供電模塊，數(shù)據(jù)處理控制模塊分別與網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)模塊、自動(dòng)澆水模塊、追肥控制模塊、采光控制模塊、溫度調(diào)控模塊、圖像采集處理模塊、環(huán)境檢測模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊連接；電源供電模塊分別與數(shù)據(jù)處理控制模塊、網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)模塊、自動(dòng)澆水模塊、追肥控制模塊、采光控制模塊、溫度調(diào)控模塊、圖像采集處理模塊、環(huán)境檢測模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊連接；手機(jī)客戶端操作模塊通過與網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)模塊建立網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息傳輸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種遠(yuǎn)程養(yǎng)護(hù)盆景植物智能系統(tǒng)，其執(zhí)行功能結(jié)構(gòu)包括卷簾步進(jìn)電機(jī)(I)、卷簾(2)、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥(3)、澆水噴頭(4)、監(jiān)控?cái)z像頭(5)、氮肥施肥容器(6)、磷肥施肥容器(7)、鉀肥施肥容器(8)、擋板開關(guān)(9)、施肥容器底孔(10)、施肥步進(jìn)電機(jī)(11)、電加熱器(12)、光照強(qiáng)度傳感器(13)、溫度傳感器(14)、濕度傳感器(15)。
【文檔編號(hào)】G05D27/02GK204215297SQ201420634816
【公開日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2014年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月30日
【發(fā)明者】董永波, 張慧芬, 耿欣, 馬晶, 井洪業(yè), 孔雪卉, 肖希鳳, 王亞男 申請(qǐng)人:濟(jì)南大學(xué)