植物智能管家

摘 要：本文介绍了一种基于AT89S52单片机的植物智能管家，其以AT89S52单片机为主控制器，外加传感器模块、显示模块、继电器电路、阈值设置模块、报警模块、电源模块等构成。

关键词：植物智能管家;数据传输;单片机

随着现代化科学技术的不断进步和人们生活水平的提高，对精神生活的要求也相应的增加，养殖花卉和植物成为很多人生活的一部分。养殖花卉和植物可以填补大家的业余生活、陶冶情操和精神愉悦，并且植物和花卉可以吸收空气中的有害气体，比如甲醛、苯等，异处很多。但由于当今时代的节奏加快，人们事务繁多，往往会忽略生活中的小细节，忘记对养殖花卉和植物的照顾，如浇水、施肥等，结果导致养殖花卉和植物长势不佳，如掉叶、枯萎，严重的甚至花卉和植物凋亡。那么综合以上的问题，植物智能管家应运而生，帮助人们解决花卉和植物的管理问题。

1 植物智能管家优势

（1）目前市场上关于养殖花卉和植物的管理，还没有特别成熟的国内产品，大多数同类产品采用的是虹吸式的浇水方式，也有用渗透方式来浇水的，本方式缺点是连续性，不能实现智能控制。但植物智能管家能根据植物的实际需求来补给水源，可以定时、定量的补给。

（2）植物智能管家可以通过传感器的控制感知环境温度、空气湿度、光照强度等周围参数，传感器采集的数据通过抽样提取与储存器预存的数据进行对比，做出判断，根据具体情况来操控环境温度、空气湿度、光照强度的增加或减少。

（3）市面上的自动浇花同类产品大多产至国外，因为需要进口，所以价格比较高昂，价格普通百姓接受不了，应用面不是很广。但植物智能管家由于是自主开发，价格便宜，比较亲民，使用起来也比较方便，可以循环利用，便于市场推广。

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单片机为主控制器，外加传感器模块、显示模块、继电器电路、阈值设置模块、报警模块、电源模块等构成。

2.1 单片机主控模块

植物智能管家是以单片机为主控模块，主控模块采用STC89C52单片机。STC89C52单片机具有低电压、高性能和兼容性好的特点。STC89C52单片机通过采集的数据来判断花卉和植物是否需要供水，当湿度小于储存的数值时，需要供水，自动灌溉;当湿度大于储存的数值时，不需要供水，不用灌溉。同样温度和光照强度也进行数据对比分析后，增加还是减低温度，增加还是减低光照强度，主控制器会做出相应的指示。

2.2 传感器模块

传感器模块采用的是SHT-11传感器，该传感器集成了温度传感器和湿度传感器，并能实现模数转换、数字接口、数据储存等功能。SHT-11传感器具有抗干扰性强的特点，传感器模块通过环境监测温度、湿度数据，数据经过放大器信号放大和模数转换，最终通过数字接口电路传输到主控制模块。

2.3 液晶显示模块

液晶顯示模块采用LCD1602。LCD液晶显示器要比数码管显示器功能要强，所以植物智能管家系统选用LCD1602液晶显示器。LCD1602液晶显示器具有功耗小、效率高的特点。本系统液晶模块能实现温度、湿度数据值和阈值的显示，液晶模块显示共分两行，上面一行显示温度、湿度数据值，下面一行是状态指示显示。用按键来设置控制范围。

2.4 继电器

继电器的主要作用是通过电源磁铁线圈产生磁场，靠电磁力吸引来实现电路的接通和断路，继电器在电路中起到自动开关的作用，植物智能管家主要是应用继电器来控制电磁阀。

2.5 阈值设置模块

阈值设置模块是由主控制器单片机来控制的，其中电磁阀由开关信号控制。阈值设置模块主要功能是实现阈值设置，并通过三个按键来实现控制功能，大大减省了复杂的程序改动过程。SHT-11传感器接收的信号经过信号放大和模数转换传输给单片机，再由单片机程序控制设定的湿度上下限值，判断是否执行任务。由继电器的电磁效应达到开关闭合，来控制电磁阀工作状态。

2.6 报警模块

当超过阀值时，也就是温度或湿度超过设定数值时，报警信号灯闪烁报警，同时相应的继电器吸合，继电器可以驱动打开或切断通风机、抽湿机、加热器、制冷器、加湿器、报警器等外部设备。

2.7 电源模块

电源模块采用三端集成稳压器LM7812，其输出为+5V的直流电压，因单片机工作电压为+5V，可为单片机供电。

参考文献：

[1]殷斌.基于单片机的控制系统的研究[J].机电工程，2015（6）.

[2]陈旦花.单片机最小系统的设计与应用[J].无线互联科技，2012（10）.

[3]张俊谟.单片机的发展与应用[J].电子制作，2007（8）.

作者简介：杨扬（1981-），女，硕士，教师，研究方向：电子通信类;李启峰，男，学生，研究方向：电子控制类。