[實用新型]一種基于STM32單片機的盆栽土壤環境檢測系統

有效

• 申請號: 202022996870.2
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN213659210U
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 李繼生;劉俊平;呂達峰;鄧子緣;李曉慧;胡孟林;張倬銘;楊超;龔美玲;馮國祥
• 申請（專利權）人: 天津科技大學
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;G01D21/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型主要是設計一種基于STM32單片機的盆栽土壤環境檢測系統，涉及智能家居領域，應用于檢測盆栽土壤中的水分、土壤的PH值。可自動進行調節控制、報警以及和手機APP遠程交互。由于盆栽植物的種植需要人工對其進行澆水施肥等養護，若長時間不澆水或土壤PH值異常可能會使得盆栽植物的死亡。故設計了一種可自動進行澆水和調節土壤PH值的系統，包括以STM32F103ZET6為控制模塊，以ZA?PH?A101土壤PH值傳感器和NHSF48土壤水分傳感器共同構成的檢測模塊，以SFM?27?W蜂鳴器和發光二極管構成的報警模塊，以LCD1602構成的顯示模塊，以ESP8266WIFI模組和手機APP構成的交互模塊，以簡易機械設計構成的調節模塊。本設計通用性高、成本較低，使用方便。

技術領域

本實用新型主要是設計一種基于STM32單片機的盆栽土壤環境檢測系統，涉及智能家居領域，應用于檢測盆栽土壤中的水分、土壤的PH值。并可自動進行調節控制。

背景技術

當今社會有許多的老年人和青年人有栽培盆栽植物的愛好與習慣，但是很多人缺少經驗對盆栽植物進行科學的養護，并且由于盆栽植物的栽培生長并非即時性的，所以有很多時候，可能會出現忘記澆水、對土壤的PH值控制得不夠準確的問題，嚴重情況下可能會出現盆栽植物的死亡。基于此情況，本實用新型發明了一種可以檢測盆栽中土壤水分和PH值并且自動對其進行澆水和調節PH值的設備。并且可以通過交互模塊利用局域網進行設備與手機APP進行交互，實現遠程監控報警和控制功能。

傳統的類似的土壤環境檢測系統通常僅有PH值檢測或土壤水分檢測的功能，在報警功能等方面總是有所欠缺，本系統設計整體功能較為完備，具備了現存設計所不具備的諸多優點和特性。

發明內容

本實用新型的目的在于改善盆栽植物的種植培育環境，讓盆栽植物的種植培育更加的簡單容易，其特征是：包括控制模塊，檢測模塊，顯示模塊，報警模塊，交互模塊，調節模塊。控制模塊采用的是STM32F103ZET6單片機來實現數據的處理功能，檢測模塊由土壤PH值傳感器和土壤水分傳感器構成，土壤PH值傳感器使用的是ZA-PH-A101土壤PH值傳感器，土壤水分傳感器使用的是NHSF48土壤水分傳感器。顯示模塊采用的是LCD1602來顯示系統信息。報警模塊采用的是SFM-27-W蜂鳴器和LED發光二極管。交互模塊采用的是ESP8266 WIFI模組和手機APP。調節模塊為簡易機械設計。

本實用新型控制模塊采用的是STM32F103ZET6單片機，此芯片的主要特點如下：(1)具有很強的數據處理能力及有足夠大的存儲器對數據進行存儲；(2)價格、功耗以及穩定性綜合性價比高；(3)內核是ARM 32位的Cortex^TM-M3 CPU。

本實用新型檢測模塊采用的是ZA-PH-A101土壤PH值傳感器和NHSF48土壤水分傳感器。其中ZA-PH-A101土壤PH值傳感器的特點是：(1)傳感探頭采用的是玻璃球泡復合電極；(2)反應時間快，2s內便可完成讀數；(3)PH值量程范圍可從0至14；(4)分辨率高達0.01PH；NHSF48土壤水分傳感器的特點是：(1)高穩定性，安裝方便，維護操作簡單；(2)采用阻燃環氧樹脂固化，完全防水，可長期埋伏土壤中使用；(3)鋼針可經受長期電解，不受土壤中的酸堿腐蝕；(4)測量精度高，性能可靠，受土壤含鹽量影響較小，可適應各種土質。

本實用新型顯示模塊采用LCD1602來進行系統數據顯示，此芯片的主要特點如下：(1)工業字符型液晶，能夠同時顯示16x02即32個字符；(2)工作電壓：3.3V或5V工作電壓，對比度可調；(3)提供各種控制命令，如：清屏、字符閃爍、光標閃爍、顯示移位等多種功能。

本實用新型報警模塊采用SFM-27-W蜂鳴器和LED發光二極管進行聲光報警。