本设计是一款基于Arduino为主控器的阳台智能养花系统。通过相关的传感器对阳台上盆栽的土壤湿度，二氧化碳含量，光照强度进行检测。同时通过WIFI模块将采集到的数据可以上传至云端，方便在手机app查看。同时提前设置一个阈值，当土壤湿度低于此阈值时，蜂鸣器报警同时手机机智云app弹窗报警，打开继电器，抽水电机开始运作，对植物进行浇水，当土壤湿度达到指定阈值时，蜂鸣器停止报警同时报警弹窗消失，关闭继电器停止浇水。此设计可以更好地帮助人们对阳台花草的养护。Arduino开发板，具有操作简单，成本较低，方便拓展相关的功能等优点，可以实时监控家中阳台的相关环境，具有一定的实用价值和商业价值。
目录
引言 1
一、系统的整体设计 2
（一）功能的要求 2
（二）方案的选择 2
1.Arduino控制板的选择 2
2. 土壤湿度传感器 3
二、系统硬件设计 3
（一） Arduino单片机 3
1. ATmega328P芯片 3
2. Arduino Nano核心板 4
（二） 温湿度检测模块 5
（三） 光线采集模块 5
（四） 气体采集模块 6
（五） esp8266 WiFi模块 7
（六） 水泵控制电路 7
（七） 蜂鸣器 8
三、系统的软件设计 8
（一）软件的设计 8
（二）机智云平台 10
（三）esp8266 WiFi与机智云平台的连接 10
四、系统的调试与结果 11
总结 17
致谢 18
参考文献 19
附录 20
引言
现如今人们对阳台的定位不仅仅是晾晒衣物和收纳杂物的地方，人们如今更喜欢在阳台养绿色植被，在阳台上养花不仅仅可以美化阳台，还可以净化室内空气。人们回家看到自己养在阳台的植被可以暂时放下疲惫，放松心情。但人们有时可能会因为工作的忙碌或者是有事出远门，会在生活中会忽视对它们的照顾，有的时候可能会忘记给植被浇水，植被缺水可能会导致植被的枯萎死亡。在植被的生长过程中主 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: ^351916072# 
要问题就是浇水问题，可能会因为浇水不及时，不充足，植被的长势会被影响。这样的话，在阳台种植花草不仅会起不到美化环境的作用，可能还会起反作用。但是，不种植花草，家里面少了一抹绿色，会显得家里面没有生机。
近年来，随着我们社会的不断发展改变，人们越来越能体会到科技给人们生活带来的改变，科技在一定的程度上可以解放我们的双手。如今在我们的日常生活中，科技的成果无处不在。市面上的一些浇水设备只是能起到报警的作用，当家里面无人时，报警也就起不到提醒浇水的作用。这种设备也只是能起到提醒人们浇水的作用，还是需要人们自己对阳台植被进行浇水，无法做到真正意义上的解放人们双手的作用。
所以我通过对我所学知识的理解，想要设计一款可以自动检测阳台植被土壤的湿度，当土壤湿度低于一定值的时候可以实现提醒并且可以远程控制的设备，同时还可以检测空气中的二氧化碳的含量和光照强度。通过设计，在机智云上创建产品，通过相应的模块将传感器采集到的数据上传到云端，与此同时人们可以在相应的云端查看传感器测得的数值，这样人们可以及时掌握阳台花草的生长环境。本设计是基于Arduino这个开发板，Arduino的编程开发环境相对简单，有较完整的开发环境，可以利用家里现有的路由器加上合适的传感器模块，之后利用通信模块，将传感器测得的数据，上传到机智云平台上，通过我们搭建的产品，在手机里下载一个机智云的手机客户端让我们可以在手机app上就可以查看到家中阳台的相关信息，可以了解到植物的生长环境的相关参数。
一、系统的整体设计
（一）功能的要求
本设计是基于Arduino开发板进行系统的设计。阳台智能养花系统的框架图如图1所示。用光敏电阻对阳台的太阳光照强度进行数据的检测。用土壤温湿度传感器对阳台植被的种植土壤中的水分含量进行检测。通过二氧化碳传感器对阳台植被的生长环境中的二氧化碳含量进行检测。同时，传感器采集的实时数据通过esp8266 WiFi模块上传到云端，然后传感器采集的相关数据可以在手机上查看。继电器用来控制抽水电机，蜂鸣器用来当水分不足时发出报警。在设计的时候提前设置一个阈值，当土壤的湿度低于提前设置好的阈值时，蜂鸣器会发出报警，手机app上出现水分不足的报警弹窗，打开继电器，为植被进行浇水。
软件部分我们主要用C语言在Arduino IDE软件上进行程序的编写。
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图1 阳台智能养花系统框图
（二）方案的选择
1.Arduino控制板的选择
方案一
Arduino uno的主控芯片是atmega328p单片机，具有14个输出和输入引脚。Arduino uno板不仅仅有一个USB接口还有一个电源插孔，ICSP接头接口。Arduino开发板可以提供两种供电模式。使用USB电源时，它将直接向Arduino板提供5V电压。它是Arduino开发板家族中的经典开发板，适合新手使用，但价格昂贵，不方便与其他模块一起使用。因为价格偏贵，所以放弃此方案。
方案二
Arduino Meg 2560的主控芯片是ATmega2560单片机。该开发板共有54个数字输入和输出引脚。开发板的闪存空间大，硬件串口多，但同样的价格昂贵，而且本设计不需要如此功能强大、串口多的开发板，因此放弃了该方案。
方案三
Arduino Nano的主控芯片是ATmega328。该开发板由直流电源供电，使用的是mini USB线。此款开发板设计小巧，可以直接插在电路板上使用，并且价格合适，体积小，方便使用。它的硬件串口足够本设计使用，所以相比较上面两种开发板，我最终选择了这款开发板作为主控板。
2.土壤湿度传感器
方案一
土壤水分传感器，是使用一个不锈钢的金属探测针，可以长时间放置在被探测的土壤当中，使用的寿命长，并且其对土壤湿度的监测精度高，运行稳定，传输数据的速度快。其功能强大，但是体积较大，不易与其他设备仪器使用，价格较贵。其主要的适用范围在节水灌溉，农业大棚，地质监测等领域，不适合本设计，所以放弃此方案。
方案二
土壤湿度传感器，体积更加小巧，可以在小型的检测系统中使用，网上有许多的编程案例，并且价格比传统土壤湿度传感器便宜的多，也能达到采集土壤湿度的作用，所以决定采用此土壤湿度传感器。

原文链接：http://www.jxszl.com/jsj/wlw/608462.html