[01272131]智能浇灌系统

一、课题来源与背景

由于科技的高速发展，智能家居的推广已经势如破竹。随着人们的生活水平的不断提高，在家中种植盆栽已经成为一种追求高雅的生活方式。但是，人们由于忙于工作或者长时间外出，没有足够的时间去照顾花卉，导致其枯萎。所以为了解决此类问题，设计一款智能的浇灌系统是非常必要的。

二、研究目的与意义

国内外对于智能浇灌系统的研究取得了很大的进展，并更多的将研究集中在智能算法上面，通过查阅相关资料，发现现有的研究存在以下问题：（1）未根据植物的特性以及植物所处的环境条件采取不同的浇灌策略;（2）当阳光光线过强时，系统无法做出相应的操作。基于此，本课题进行如下设计：首先，不同的花卉，其生长特性是不相同的，而我国的南北方，温湿度差异也是比较大的。所以，系统根据用户所在的地理位置、花卉的生长特性、花卉所在的空间的温湿度、当前的季节以及土壤的湿润情况进行综合的分析，从而采取不同的浇灌策略对花卉进行浇灌。其次，若植物长时间在阳光下曝晒，也会对植物的生长造成影响。因此，系统采用了舵机，在转动头上粘贴遮阳板，当光线过强时，则进行遮阳。

三、主要论点和论据

项目整体分为软件和硬件两部分，分别进行开发。

软件采用Android Studio开发工具进行开发。软件总体设计应该考虑两个问题：

（1）蓝牙连接;

（2）蓝牙连接成功后产生的socket如何实现跨页面传输;

（3）读取传感器的数据;

（4）向Arduino UNO发送数据。针对第一个问题，Android系统提供了广播的功能，首先注册广播，当广播监听到有远程设备发出连接请求时，通过BluetoothDevice（）方法获取该远程设备的信息，并进行连接。对于第二个问题，当设备连接成功后，会产生一个socket，双方通过socket进行信息的交换。程序使用了Android开发中一种传输信息的方式：单例模式。此方法能够保证一个类仅有一个实例。在方法中，可以定义要传输值的类型，解决了BluetoothSocket类型的传输问题。数据的发送/接收问题，可通过Android的Socket方法中输入流方法和输出流方法实现数据的接收与发送。硬件采用Arduino IDE进行开发。将所需的传感器按照手册说明进行连接，并分析其时序图，编写响应的程序。此外，系统中需要使用中断，所以需要了解Arduino UNO的中断口以及实现中断功能的相应函数。

系统的设计，有效的解决了使用者在外出或者因工作而无暇照看花卉的情景在无人的环境下时，系统依然能够对土壤、光照等进行实时监测，根据周围环境实施智能浇灌，所以很适合经常忙碌但又喜爱养殖花卉的人群。

四、创见与创新（1）系统根据用户所在的地理位置、花卉的生长特性、花卉所在的空间的温湿度、当前的季节以及土壤的湿润情况进行综合的分析，从而采取不同的浇灌策略对花卉进行浇灌。（2）若植物长时间在阳光下曝晒，也会对植物的生长造成影响。因此，系统采用了舵机，在转动头上粘贴遮阳板，当光线过强时，则进行遮阳。

五、社会经济效益，存在的问题本项目未进行企业实际应用，未产生社会经济效益。

六、历年获奖情况（无）

七、成果公开涉密情况该成果不涉及任何商业秘密内容。