[发明专利]一种基于单片机的智能园艺滴灌系统及方法

权利要求书

1.一种基于单片机的智能园艺滴灌系统，其特征在于：包括单片机、湿度传感器、流量 传感器、微型水泵、光敏电阻、太阳能电池板、太阳能充电控制器、直流降压转换器、密封铅 酸蓄电池、无线传输模块和移动监控设备。所述太阳能电池板与太阳能充电控制器的Sol端 连接，所述密封铅酸蓄电池与太阳能充电控制器的Bat端连接，太阳能充电控制器Load端通 过直流降压转换器分别与单片机的INTEL_PWR和所述微型水泵连接，所述湿度传感器与单 片机A0端口连接，所述流量传感器与单片机D2端口连接，所述光敏电阻与单片机A1端口连 接，环境传感器数据经单片机处理后应用，微型水泵电机与单片机D5端口连接，微型水泵状 态指示LED灯与单片机D7端口连接，所述单片机内置WiFi模块，所述移动监控设备安装 BlynkApp，系统上电工作，处理后的环境数据反馈到移动监控设备上。

2.根据权利要求1所述的一种基于单片机的智能园艺滴灌系统，其特征在于：所述单片 机型号为IntelEdison。

3.根据权利要求1所述的一种基于单片机的智能园艺滴灌系统，其特征在于：所述湿度 传感器型号为MoistureSensorforArduino，所述流量传感器型号为1pcWaterCoffee FlowSensorSwitchMeter，所述光敏电阻型号为GL5528，所述微型水泵型号为MINIDC PUMP12V。

4.根据权利要求1所述的一种基于单片机的智能园艺滴灌系统，其特征在于：所述太阳 能电池板功率为10W，所述密封铅酸蓄电池电压为为12V。

5.根据权利要求1所述的一种基于单片机的智能园艺滴灌系统，其特征在于：所述无线 传输模块为WiFi模块，所述移动监控设备型号为Honor3C智能手机。

6.一种实现权利要求1至5任一项所述的一种基于单片机的智能园艺滴灌方法，其特征 在于工作步骤如下：

步骤1、移动监控设备的配置。

步骤1.1：安装BlynkApp，匹配全权限控制硬件IntelEdison；

步骤1.2：搭建虚拟环境；

步骤1.2.1：配置Moisture,对应VirtualPinV1，确定参数变化范围为0-100；

步骤1.2.2：配置Flow,对应VirtualPinV2；

步骤1.2.3：配置Sunlight,对应VirtualPinV3，确定参数变化范围为0-100；

步骤2、传感器系统数据采集、健壮性分析及标度转换。

步骤2.1：定义moist_sensor_pin为A0,light_sensor_pin为A1，flow_sensor_pin为 D2，定义传感器变量初值均为0；

步骤2.2：读取moist_sensor_pin，light_sensor_pin和flow_sensor_pin数据；

步骤2.3：调节moist_sensor_value，使250-1023映射范围为100-0，超出范围的数据作 无效处理；如果soil_moist>90，则关闭微型水泵，关闭指示灯，并反馈“SoilisWet”,如果 40<soil_moist<90，则关闭微型水泵，关闭指示灯，并反馈“SoilisHumid”,如果soil_ moist<40，则打开微型水泵，打开指示灯，并反馈“SoilisDry”；

步骤2.4：调节light_sensor_value，使600-1023映射范围为0-100，超出范围的数据作 无效处理；如果sun_light>80，则反馈“PlantRecevingSunLight”,如果sun_light<80， 则反馈“PlantisonShadow”，用户需根据反馈将植物移至光照适宜的场所；

步骤2.5：流量传感器输出flow，定义q为浮点型数据，经标度转换得水流速度(L/s)：

f＝8.1*q/60-3

其中f为传感器脉冲信号频率，q为水流速度(L/s)即瞬时水流速度，每次循环结束后清 零；

Q为总流量：

Q＝Q+q*f(2)

步骤3、单片机根据整合的环境数据，进行智能调控，并将信息经WiFi实时反馈至移动 监控设备。

步骤3.1：设置数据通信速率为9600波特率；

步骤3.2：开启单片机与移动监控设备的数据通讯，并关闭微型水泵，关闭指示灯；

步骤3.3：算法主循环：

步骤3.3.1：传感器数据初始化；

步骤3.3.2：根据步骤2处理后的环境数据，调控相应硬件；

步骤3.3.3：环境数据经WiFi反馈至移动监控设备，采用plot呈现曲线图，方便用户监 控调节。