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4810

作者：

张娜

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摘要：

智能化的意义和概念已经被人们熟知,并积极的影响和改变着人们的生活质量。智能化的应用渗透到各个领域以及我们的衣食住行。例如智能住宅小区,智能医院,智能家居等,它们都是以智能化为基础创造出来的,因此研发出更多创新型的智能化产品对于改善我们的生活至关重要。智能家居是智能化设备中最贴近我们生活的,高科技和信息技术广泛应用,使人们更想选择一个安全、舒适、便利的生活环境,而智能家居满足了人们的这些要求。例如现在市场上的智能空调,配有智能家庭能源管理系统,实现节约能源的同时,节省了家庭中的一部分花销;智能手环,通过智能化的一套程序来判断我们的健康指数和运动数据;智能门锁,能把指纹开锁的信息发送至手机客户端,让户主了解是谁去过家中,同时免去了忘记带钥匙的烦恼。还有很多新型的智能家居产品走进了千家万户,为人们的生活提供了更好、更高质量的服务。智能花盆也是智能家居的一种。对于有盆栽植物的家庭来说,植物的正常生长是人们所担心的一个问题,而这个问题最大的影响因素之一就是植物需要适当的水分。前些年,我国的智能花盆技术不成熟,智能花盆产品也很少见到,市场上常见的自动浇花器的浇水方式比较传统,不能定时定量浇水也不能随时观测植物的生长状况,还不能达到智能控制的目的。近年来,伴随科技的飞速发展,智能花盆这方面的产品也有了很大的进步,但是利用的技术千篇一律,都是以监测植物的生长环境因素为主,从而控制整个系统。本文针对这一研究现状,研究了一种智能花盆,利用监测花盆总重和计算植物叶片水势的方法判断植物是否缺少水分。本文提出的智能花盆,主要硬件有SHT10数字温湿度传感器、电源变压器、E型称重传感器、RS485转232模块、STC89C52单片机、PC机、液晶屏、继电器、水泵等,采用了LABVIEW进行软件开发。同时用到了一个新的概念—叶水势。本文完成的工作主要有:1)介绍智能花盆发展和研究的现状,重点阐述基于叶水势和重量一体测量的智能花盆技术。针对国内智能花盆研究的不足,采用一种基于重量和叶水势来判定植物生长状况的方法,从根本上研究土壤水分对植物生长状况的影响,为智能花盆的研究开辟了新的方向。2)SHT10温湿度传感器在测量土壤温湿度时容易造成传感器损坏及测量数值不正确的现象,为了避免上述问题的产生,本论文利用称重传感器采集总重量、温湿度传感器采集温湿度计算叶水势。采用STC89C52单片机进行数据采集,基于RS485可实现与上位机通信,LABVIEW编写PC机采集数据处理系统。3)水势是化学概念,是农业和生物学中的重要应用之一,利用CAE模型,将采集到的温湿度带入公式进行推导,对叶水势进行计算,分析叶水势对土壤水分影响的大小。4)通过大量实验,对重量和温湿度数据的采集,分析其与土壤水分的关系,找到一个实现智能花盆自动浇水的标准。5)根据所用硬件结构制作美观,实用的智能花盆,并进行进一步调试,实现系统的精确运行,使之产品化。

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关键词：

智能花盆；叶水势；重量；自动浇水

学位级别：

硕士

DOI：

CNKI:CDMD:2.1016.732686

被引量：

6