植物智能管家

楊揚 李啟峰

摘 要：本文介紹了一種基于AT89S52單片機的植物智能管家，其以AT89S52單片機為主控制器，外加傳感器模塊、顯示模塊、繼電器電路、閾值設置模塊、報警模塊、電源模塊等構成。

關鍵詞：植物智能管家;數據傳輸;單片機

隨著現代化科學技術的不斷進步和人們生活水平的提高，對精神生活的要求也相應的增加，養殖花卉和植物成為很多人生活的一部分。養殖花卉和植物可以填補大家的業余生活、陶冶情操和精神愉悅，并且植物和花卉可以吸收空氣中的有害氣體，比如甲醛、苯等，異處很多。但由于當今時代的節奏加快，人們事務繁多，往往會忽略生活中的小細節，忘記對養殖花卉和植物的照顧，如澆水、施肥等，結果導致養殖花卉和植物長勢不佳，如掉葉、枯萎，嚴重的甚至花卉和植物凋亡。那么綜合以上的問題，植物智能管家應運而生，幫助人們解決花卉和植物的管理問題。

1 植物智能管家優勢

（1）目前市場上關于養殖花卉和植物的管理，還沒有特別成熟的國內產品，大多數同類產品采用的是虹吸式的澆水方式，也有用滲透方式來澆水的，本方式缺點是連續性，不能實現智能控制。但植物智能管家能根據植物的實際需求來補給水源，可以定時、定量的補給。

（2）植物智能管家可以通過傳感器的控制感知環境溫度、空氣濕度、光照強度等周圍參數，傳感器采集的數據通過抽樣提取與儲存器預存的數據進行對比，做出判斷，根據具體情況來操控環境溫度、空氣濕度、光照強度的增加或減少。

（3）市面上的自動澆花同類產品大多產至國外，因為需要進口，所以價格比較高昂，價格普通百姓接受不了，應用面不是很廣。但植物智能管家由于是自主開發，價格便宜，比較親民，使用起來也比較方便，可以循環利用，便于市場推廣。

2 植物智能管家的硬件研究

植物智能管家的硬件部分包括AT89S52單片機為主控制器，外加傳感器模塊、顯示模塊、繼電器電路、閾值設置模塊、報警模塊、電源模塊等構成。

2.1 單片機主控模塊

植物智能管家是以單片機為主控模塊，主控模塊采用STC89C52單片機。STC89C52單片機具有低電壓、高性能和兼容性好的特點。STC89C52單片機通過采集的數據來判斷花卉和植物是否需要供水，當濕度小于儲存的數值時，需要供水，自動灌溉;當濕度大于儲存的數值時，不需要供水，不用灌溉。同樣溫度和光照強度也進行數據對比分析后，增加還是減低溫度，增加還是減低光照強度，主控制器會做出相應的指示。

2.2 傳感器模塊

傳感器模塊采用的是SHT-11傳感器，該傳感器集成了溫度傳感器和濕度傳感器，并能實現模數轉換、數字接口、數據儲存等功能。SHT-11傳感器具有抗干擾性強的特點，傳感器模塊通過環境監測溫度、濕度數據，數據經過放大器信號放大和模數轉換，最終通過數字接口電路傳輸到主控制模塊。

2.3 液晶顯示模塊

液晶顯示模塊采用LCD1602。LCD液晶顯示器要比數碼管顯示器功能要強，所以植物智能管家系統選用LCD1602液晶顯示器。LCD1602液晶顯示器具有功耗小、效率高的特點。本系統液晶模塊能實現溫度、濕度數據值和閾值的顯示，液晶模塊顯示共分兩行，上面一行顯示溫度、濕度數據值，下面一行是狀態指示顯示。用按鍵來設置控制范圍。

2.4 繼電器

繼電器的主要作用是通過電源磁鐵線圈產生磁場，靠電磁力吸引來實現電路的接通和斷路，繼電器在電路中起到自動開關的作用，植物智能管家主要是應用繼電器來控制電磁閥。

2.5 閾值設置模塊

閾值設置模塊是由主控制器單片機來控制的，其中電磁閥由開關信號控制。閾值設置模塊主要功能是實現閾值設置，并通過三個按鍵來實現控制功能，大大減省了復雜的程序改動過程。SHT-11傳感器接收的信號經過信號放大和模數轉換傳輸給單片機，再由單片機程序控制設定的濕度上下限值，判斷是否執行任務。由繼電器的電磁效應達到開關閉合，來控制電磁閥工作狀態。

2.6 報警模塊

當超過閥值時，也就是溫度或濕度超過設定數值時，報警信號燈閃爍報警，同時相應的繼電器吸合，繼電器可以驅動打開或切斷通風機、抽濕機、加熱器、制冷器、加濕器、報警器等外部設備。

2.7 電源模塊

電源模塊采用三端集成穩壓器LM7812，其輸出為+5V的直流電壓，因單片機工作電壓為+5V，可為單片機供電。

參考文獻：

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[2]陳旦花.單片機最小系統的設計與應用[J].無線互聯科技，2012（10）.

[3]張俊謨.單片機的發展與應用[J].電子制作，2007（8）.

作者簡介：楊揚（1981-），女，碩士，教師，研究方向：電子通信類;李啟峰，男，學生，研究方向：電子控制類。