一種多肉植物智能監控管理系統的設計

崔京昊　劉子慧　李粉宗　楊春明　鄭玉千

摘 要：多肉植物是一種觀賞性極高的盆栽植物，深受人們的喜愛。由于多肉植物生命力頑強容易養植，所以多肉培養者往往會存在疏于照顧的情況，致使多肉植物的死亡。所以針對這一情況，本文設計完成了一項基于環境監控的智能管理系統，該系統能夠監測多肉植物的生長環境，如濕度、溫度、二氧化碳濃度以及光照強度等多肉植物的生長環境參數，并對這些環境參數進行控制調整保障多肉植物的正常生長。通過部署測試該系統能夠正常的運行，達到了預期的效果。

關鍵詞：智能監測;環境控制;單片機

1 概述

隨著人類社會水平的不斷進步，人們在日常生活中經常會培養一些綠色植物來陶冶情操提高生活質量。多肉植物作為一種綠色健康的植物，其觀賞性也極高，深受人們的喜愛。由于多肉植物生命力較為頑強，容易養植，所以多肉培養者往往會存在疏于照顧的情況，致使多肉植物的死亡。因此，針對這一情況需要設計開發出一款基于環境監控的智能管理系統，對多肉植物的生長環境（二氧化碳濃度參數、濕度參數、溫度參數、光照強度參數等）進行實時監測控制，避免出現由于培養者的疏忽而造成多肉植物死亡的情況發生，保障多肉植物的正常生長。

2 系統總體設計

圖1給出了多肉植物智能監控管理系統總體框架示意圖。從上圖可以看出，該系統總體上是由終端模塊、上位機模塊以及協調器模塊構成。其中協調器模塊是終端模塊以及上位機模塊的聯絡中介，起著承上啟下的聯絡作用。協調器使用的是AT89C51單片機芯片，能夠與終端模塊進行通訊聯絡，收集整理由終端模塊傳來的數據信息。然后，協調器可以將收集整理到的數據信息傳遞給上位機，方便數據信息的展示和進一步的處理。終端模塊中嵌套有LM393芯片作為比較器的電阻式濕度傳感器及BH1750芯片驅動的GY-302模塊，其中，LM393芯片是一款已校準數字信號輸出的濕度傳感器，終端能夠通過該模塊對多肉植物的生長環境中的濕度數據進行實時采集監控，而BH1750芯片驅動的GY-302模塊則是能夠滿足終端部分對多肉植物生長環境的光照強度數據的實時采集及整理，然后將這些采集到的環境數據參數上傳給協調器中。上位機模塊能夠接受來自協調器發來的數據信息，然后將這些信息轉換成圖形化數據展示給系統使用者，方便使用者對多肉植物的養護處理。

3 系統軟件設計

在本文設計開發的一種多肉植物智能監控管理系統中，系統監控管理的對象是多肉植物的生長環境參數，包括：濕度、溫度、二氧化碳濃度以及光照強度等，系統不僅可以對這些參數數據進行實時監控，而且也可以對這些數據參數進行調節，滿足多肉植物的生長要求，實現對多肉植物的智能監控管理的目的。

在該系統中，終端部分能過實現對多肉植物生長環境參數數據的采集整理工作，該模塊在開啟的時候，需要先進行系統初始化連接到協調器，然后將采集整理到的參數數據進行分析，如果參數數據超過預設值，那么控制執行器就會做出相應的反應做出調整，改變多肉植物的生長環境參數數據，反之，如果參數數據沒有超過預設值，那么就會將這些數據信息上傳給協調器。上圖給出了終端模塊運行流程示意圖。接著，協調器在啟動的時候也需要先進行初始化操作，然后將這些收集整理到的數據信息進行處理和上傳操作。

4 小結

在本文設計開發的一種多肉植物智能監控管理系統中，系統開啟后聯網可以實現對多肉植物生長環境數據信息的實時監控，能夠采集整理溫度、濕度、光照強度以及二氧化碳濃度等生長環境參數數據，并對這些數據做出分析判斷，根據具體的情況，對環境做出相應的反應，靈敏度較高，魯棒性好，可操作性強，達到了預期的智能監控的目的。

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作者簡介：崔京昊（1998-），男，河北承德人，本科在讀，研究方向：電氣工程及其自動化。