一款无人看管智能家居花盆设计

袁正宏　王思煦　李季朋　霍凤财

摘 要：针对传统的人工养植花卉的弊端，设计一款可以自应用于室内的智能浇水花盆。该花盆以S5PV210为核心，多种传感器获取实时信息，将花盆通过蓝牙技术与手机平板电脑进行连接，定時汇总当前花盆各项数据，通过控制程序运算，实现智能浇水，施肥等营养成分的供给，并向主人的蓝牙设备中发送数据和报警信息，从而达到更好地维护植物健康生长的目的。

关键词：室内；智能花盆；数据处理；无人看管

随着生活水平的逐渐提高，大多数人家里或办公场所都会摆放盆栽来达到装饰室内的效果，然而传统的花盆只能给植物提供一个存活的场所，植物是否会健康成长更取决于人为因素而与花盆无关。但如今随着生活节奏的加快和生活压力的增加，人们并没有足够的时间和精力来照看家庭室内养殖的植物，大型办公场所的植物更是需要聘用专业人士来照看，智能花盆[ 1，2 ]的思想应运而生。本文设计一款智能家居花盆，只需要将植物种植在花盆内，定期对该花盆内的原料和水分进行增补就可以，操作十分简便，同时也将会大大提高工作效率。该花盆通过低功耗蓝牙技术连接至智能手机或平板电脑，用户可借助专用蓝牙APP查看植物生长的相关数据并采取相应动作。智能家居产品[ 3-5 ]在人类生活发展中越来越得到广泛的应用和认可，该款花盆就是基于智能家居的理念设计，其发展前景和应用十分有价值和意义。

1 系统总体设计

该智能花盆共分为4部分组成，传感器数据采集部分，数据处理部分、蓝牙接收传送部分和手机APP部分，系统总体结构如图1所示。系统核心部分是S5PV210芯片，该芯片采集多路传感器信息，对花盆执行浇水、施肥等指令以及通过蓝牙模块与手机APP进行通信等功能。

2 系統软件设计

该系统软件设计的流程如图2所示。

由手机蓝牙APP确定植物种类，S5PV210加载植物数据并读取相应传感器数据，通过内部程序进行运算，确定执行电机动作与否。中间数据及暂时数据存储内存中，当连接到蓝牙设备时发送植物数据报警，则主人根据植物的需要执行响应动作，从而维护植物的健康生长。

3 系统硬件设计

系统硬件设计以S5PV210为核心，通过I/O口与外界的传感器和执行器进行信息交互。并通过确定的通信协议与蓝牙模块和串口进行通信，以此保证数据传输的通畅，图3所示为系统硬件连接示意图。

4 结论

利用S5PV210芯片为核心，以通信协议为基础设计的智能家居花盆从实际应用角度出发，根据不同植物的特点实现对其生长条件进行观测，并完成了水分，营养等必需条件的补充。解决了当前家庭或办公场所长期无人居住或者维护周期长等问题，大大提升工作效率的同时，也促进了生活的智能化。

参考文献：

[1] 张鑫，徐文胜，刘阶萍，等.基于Kinect的智能花盆体感控制系统设计[J].机电工程，2014，31（9）：1226-1230.

[2] 刘洪涛，邓二伟.基于STM32的智能自动浇水花盆的设计[J].自动化与仪器仪表，2016，202（8）：232-233.

[3] 贾阳静，邹念育，雷东鸣，等.基于Android和WIFI通信的智能家居系统设计[J].大连工业大学学报，2016，35（1）：67-71.

[4] 刘建华.基于Android的智能家居系统的设计[J].西安邮电大学学报，2013，18（4）：71-74.

[5] 陈玲君.基于物联网的远程控制智能家居系统设计与实现[J].山东农业大学学报（自然科学版），2016，47（1）：88-91.

项目名称：黑龙江省大学生创新创业训练项目

项目编号：201610220060

作者简介：

袁正宏（1995-），男，黑龙江齐齐哈尔人，本科，主要从事控制系统及电子系统设计等的研究。

通信作者：

霍凤财（1976-），男，黑龙江安达人，副教授，博士，硕士生导师，主要从事智能算法、图像处理和控制系统设计等的研究。