本實用新型涉及智能家居控制系統領域，特別涉及一種基于物聯網的智能養花系統。

背景技術：

隨著人們的生活水平的提高，人們對于生活質量要求也越來越高，花卉逐漸受到人們的青睞，目的大多數為了陶冶情操和提高室內外空氣質量等。但由于工作忙或者要出差數日，家里的花卉無人管理的時候容易缺水枯萎或被大雨淋壞或者被暴曬死亡。因此，利用單片機設計一款能夠節省人力的基于移動通信的智慧養花控制系統，使得人們外出或者出差的時候不影響花卉的生長，可以隨時查看花卉生長環境情況并且可以遠程控制澆花、避雨、防暴曬的操作，而在家的時候也可以手動護理花以享受養花的過程，或者開啟智能養花模式，所以，這樣的基于物聯網技術的智慧澆花系統在現實生活中是非常有必要。

技術實現要素：

鑒于上述內容，有必要提供一種基于物聯網的智能養花系統，該基于物聯網的智能養花系統能夠為花卉自動澆花、遮雨、遮陰等，并能夠向用戶隨時反饋花卉情況，及實現用戶的遠程操控。

為達到上述目的，本實用新型所采用的技術方案是：一種基于物聯網的智能養花系統，包括主控模塊、雨露傳感模塊、沖擊力傳感器、電動傘和電源模塊，所述主控模塊分別與所述雨露傳感模塊、沖擊力傳感器、電動傘和電源模塊連接；所述電源模塊還與系統中其他用電模塊連接；所述雨露傳感器包括兩雨露電極和第一電壓比較器；兩雨露電極間隔設置，并集成于同一電板上，所述電板設置在花盆周圍，其設有兩雨露電極的一側朝上；兩雨露電極分別連接所述第一電壓比較器，所述第一電壓比較器連接主控模塊；所述沖擊力傳感器設置在花盆周圍；所述電動傘設置在花盆正上方。

進一步地，所述基于物聯網的智能養花系統還包括光強模塊；所述光強模塊包括光敏電阻和第二電容比較器；所述光敏電阻設置在花卉周圍，并與所述第二電容比較器連接，所述第二電容比較器再連接主控模塊。

進一步地，所述基于物聯網的智能養花系統還包括花卉旋轉裝置；所述花卉旋轉裝置包括花卉旋轉盤和旋轉驅動件；所述花卉旋轉盤用于放置花盆，并與所述旋轉驅動件連接，且 能夠在所述旋轉驅動件的驅動下旋轉；所述旋轉驅動件連接主控模塊。

進一步地，所述基于物聯網的智能養花系統還包括與所述主控模塊均連接的溫度傳感器、濕度傳感器和澆花裝置；所述溫度傳感器設置在花盆周圍；所述濕度傳感器包括兩濕度電極和運算放大器；兩濕度電極間隔插入花盆土壤中，并相互連接，且與所述運算放大器連接，所述運算放大器再與主控模塊連接；

所述澆花裝置包括供水管、噴頭和電磁閥；所述供水管一端用以連接外部水源，另一端連通所述噴頭；所述噴頭設置在花盆周圍，其噴口朝向花卉；所述電磁閥裝設在供水管管路上，并與所述主控模塊連接。

進一步地，所述基于物聯網的智能養花系統還包括降溫模塊；所述降溫模塊包括風機，所述風機安裝在花盆周圍，并與所述主控模塊連接。

進一步地，所述基于物聯網的智能養花系統還包括GSM模塊，所GSM模塊同時連接主控模塊與用戶手機。

進一步地，所述基于物聯網的智能養花系統還包括計時器，所述計時器連接主控模塊。

進一步地，所述基于物聯網的智能養花系統還包括觸摸屏；所述觸摸屏連接主控模塊。

進一步地，所述基于物聯網的智能養花系統還包括WIFI模塊；所述WIFI模塊同時與主控模塊和用戶手機連接。

進一步地，所述主控模塊為單片機。

本實用新型具有以下有益效果：

1.本實用新型提供一種基于物聯網技術的智慧澆花系統，能夠使養花模式多元化，即人工養花模式、智能養花模式或者遠程養花模式，能夠實現用戶的就近養花的同時，還能夠滿足用戶遠程查看和操控的需求。

2.本實用新型設置的雨露傳感模塊、沖擊力傳感器和電動傘，能夠在下暴雨或者下冰雹的時候為花卉自動遮擋，防止花卉因雨勢過大或者冰雹而砸傷；同時，電動傘還能夠起到遮陽效果，防止花卉因暴曬而枯萎。

3.本實用新型具有功能完善、安裝方便、使用方便等優點，能夠滿足廣大用戶不同的養花要求。

【附圖說明】

圖1是本實用新型一種基于物聯網的智能養花系統的系統框圖。

圖2是雨露系統的工作流程圖。

圖3是光強系統的工作流程圖。

圖4是溫濕度系統的工作流程圖。

如下具體實施方式將結合上述附圖進一步說明本實用新型。

【具體實施方式】

請參閱圖1，在本實用新型的一種較佳實施方式中，一種基于物聯網的智能養花系統，包括主控模塊和與主控模塊均連接的雨露傳感模塊、沖擊力傳感器、光強模塊、電動傘、花卉旋轉裝置、溫度傳感器、濕度傳感器、澆花裝置、降溫模塊、GSM模塊、WIFI模塊、計時器、觸摸屏和電源模塊，GSM模塊和WIFI模塊還與用戶手機連接，電源模塊與系統中其他用電模塊連接，以提供系統所需的電力。

主控模塊為所述基于物聯網的智能養花系統的主控，采用型號為STC12C5A60S2的單片機，能夠集中收集、處理與主控模塊連接的各個模塊的信號或者信息，并根據各信號或者信息驅動相應的模塊運行。

雨露傳感模塊用于檢測花卉周圍環境的下雨信息，并將該下雨信息發于主控模塊。雨露傳感器包括兩雨露電極和第一電壓比較器；兩雨露電極間隔設置，并集成于同一電板上，電板設置在花盆周圍，其設有兩雨露電極的一側朝上，優選地，電板水平放置；兩雨露電極分別連接第一電壓比較器，第一電壓比較器連接主控模塊；兩雨露電極能夠與雨水形成雨露電容，并將該雨露電容信號通過第一電壓比較器傳至主控模塊；第一電壓比較器采用型號為LM339的電壓比較器，能夠將雨露電容信號放大，后傳給主控模塊，以提高雨露傳感模塊的檢測準確性和增大主控模塊對雨露電容信號的靈敏度。雨露傳感模塊運用雨水電解質的特性，使兩雨露電極在雨水作用下形成電容，進而通過該電容檢測花卉周圍的下雨信息。

沖擊力傳感器設置在花盆周圍，用于檢測雨露或者冰雹下落至沖擊力傳感器表面的沖擊力，并將該沖擊力信息傳至主控模塊。主控模塊再通過對比分析雨露電容信號和沖擊力信息，進而向電動傘發出控制指令。電動傘設置在花盆正上方，能夠接收主控模塊發出的控制指令，并根據所接收的控制指令打開或者關閉傘面。

進一步地，主控模塊內設沖擊力預設值。當主控模塊接收到的雨露電容信號顯示花卉周圍環境下雨，且所接收的沖擊力信息與沖擊力預設值的對比結果顯示所接收的沖擊力信息不小于沖擊力預設值時，或者，當主控模塊僅接收到沖擊力信息與沖擊力預設值的對比結果顯示所接收的沖擊力信息不小于沖擊力預設值時，主控模塊向電動傘發出控制指令，電動傘打開傘面，以為花卉遮雨或者遮冰雹，避免因雨勢過大或者冰雹而砸傷花卉。

光強模塊包括光敏電阻和第二電容比較器。光敏電阻設置在花卉周圍，并與第二電容比較器連接，第二電容比較器再連接主控模塊；優選地，第二電容比較器采用型號為LM339的電壓比較器。光敏電阻能夠檢測花卉周圍環境的光照強度和亮度信息，以通過光照強度和亮度的強弱檢測花卉周圍環境的光照情況；光敏電阻還能夠將該光照強度和亮度信息通過第二電容比較器放大后傳遞給主控模塊，主控模塊再根據光照強度和亮度信息驅動電動傘打開或者關閉，以通過電動傘打開的方式為花卉遮陽，防止花卉因過度暴曬而枯萎，或者通過電動傘關閉傘面的方式促使花卉能夠接觸陽光，進而保證花卉得到足夠的光照。

進一步地，主控模塊內設光強警戒值，并將該光強警戒值與所接收的光照強度和亮度信息進行對比，當該對比結果顯示光強警戒值不高于所接收的光照強度和亮度信息使，主控模塊向電動傘發出控制指令，電動傘打開傘面，以為花卉遮陽。

花卉旋轉裝置包括花卉旋轉盤和旋轉驅動件。花卉旋轉盤用于放置花盆，并與旋轉驅動件連接，且能夠在旋轉驅動件的驅動下旋轉；旋轉驅動件包括電機和傳動裝置，電機通過傳動裝置連接花卉旋轉盤的旋轉軸，以為花卉旋轉盤提供旋轉動力。電機還連接主控模塊，主控模塊根據光照強度和亮度信息驅動旋轉驅動件開啟或者關閉，即，當主控模塊檢測到花卉周圍環境存在光照時，主控模塊驅動電機運行，電機再帶動花卉旋轉盤旋轉，進而帶動花卉旋轉，以使花卉充分接受陽光的照射。

溫度傳感器設置在花盆周圍，用以檢測花卉周圍環境的溫度，并將該溫度信號傳給主控模塊。

濕度傳感器包括兩濕度電極和運算放大器，用以檢測花盆內土壤中水分的含量。兩濕度電極間隔插入花盆土壤中，并相互連接，能夠在土壤中水分的作用下形成閉合回路，并產生導電信號，以通過形成的導電性能檢測花盆內土壤中的水分含量。運算放大器采用型號為LM358的運算放大器，能夠同時連接兩濕度電極和主控模塊，并能夠將兩濕度電極產生的導電信號放大后發于主控模塊；主控模塊再根據溫度信號或者導電信號驅動電動傘或者澆花裝置運行。濕度傳感器通過兩濕度電極間的導電性能檢測土壤中的水分含量，其中，土壤中水分越多，兩濕度電極的導電能力越強，所得的導電信號越強，反之，越弱。

澆花裝置包括供水管、噴頭和電磁閥。供水管一端用以連接外部水源，另一端連通噴頭；噴頭設置在花盆周圍，其噴口朝向花卉；電磁閥裝設在供水管管路上，并與主控模塊連接，能夠在主控模塊的驅動下開啟或者關閉，進而控制供水管的通斷。澆花裝置的設置，能夠在花卉缺水時提供水分，進而保證花卉水分充足，避免因缺水而枯萎。

進一步地，主控模塊內設澆花溫度警戒值和濕度警戒值，并能夠將該澆花溫度警戒值和 濕度警戒值與所接收的溫度信號和導電信號進行相應的對比分析。當該對比結果顯示，所接收的溫度信號低于澆花溫度警戒值，且導電信號低于濕度警戒值時，主控模塊向電磁閥發出控制指令，電磁閥開啟，供水管接通，噴頭向花卉澆水。當該對比結果顯示，所接收的溫度信號不低于澆花溫度警戒值，而導電信號低于濕度警戒值時，或者，所接收的溫度信號低于澆花溫度警戒值，但導電信號不低于濕度警戒值時，或者，所接收的溫度信號不低于澆花溫度警戒值，且導電信號不低于濕度警戒值時，主控模塊驅動電磁閥關閉，供水管截斷，噴頭不噴水。

溫度傳感器、濕度傳感器和澆花裝置的設置，能夠實時監測花卉所處環境的溫度及濕度，并根據監測情況適時為花卉澆水，而澆花溫度警戒值和濕度警戒值的設置則能夠避免所述基于物聯網的智能養花系統在高溫環境下給花卉澆水而造成花卉枯萎。

進一步地，當主控模塊所接收的沖擊力信息與沖擊力預設值的對比結果顯示所接收的沖擊力信息小于沖擊力預設值，而接收到的雨露電容信號顯示花卉周圍環境下雨，但接收的導電信號低于濕度警戒值時，主控模塊向電動傘發出控制指令，電動傘關閉傘面，以使雨水落在花卉上，并通過雨水為花卉補充所需的水分。當主控模塊所接收的沖擊力信息與沖擊力預設值的對比結果顯示所接收的沖擊力信息小于沖擊力預設值，而接收到的雨露電容信號顯示花卉周圍環境下雨，但接收的導電信號不低于濕度警戒值時，主控模塊驅動電動傘打開傘面，電動傘為花卉遮雨，以避免花盆中的水分過多。

降溫模塊包括風機，風機安裝在花盆周圍，并與主控模塊連接；主控模塊根據溫度信號驅動風機開啟或者關閉。進一步地，主控模塊內設降溫溫值，并能夠將該降溫溫值與溫度傳感器所測的溫度進行對比分析，當該對比分析結果顯示該降溫溫值不大于溫度傳感器所測的溫度時，主控模塊向風機發出控制信號，風機運行，以通過風機的作用為花卉自動降溫，避免花卉的水分因溫度過高而快速蒸發，使花卉因水分得不到補給而枯萎。

GSM模塊為SIM900A，用于實現用戶手機與主控模塊之間的相互通信。主控模塊能夠將所接收的各信號或者信息通過GSM模塊發送至用戶手機中，便于用戶通過用戶手機實時查看花卉情況；同時，主控模塊也能夠通過GSM模塊接收用戶手機發送的控制指令，并根據該控制指令驅動電動傘或者電磁閥或者風機運行，以使用戶通過用戶手機實現實時操控系統，并能夠針對所接收的花卉情況對花卉的管理采取相應的措施。主控模塊還能夠將根據所接收的溫度信號或者導電信號判斷并作出的預控制指令發于用戶手機，用戶接收該預控制指令后，再通過用戶手機向主控模塊發出主控制指令，主控模塊根據所接收的主控制指令驅動相關模塊運行；預控制指令為主控模塊根據所接收的溫度信號或者導電信號做出的措施建議，用戶可 根據該措施建議發出相應的控制指令，使得主控模塊驅動相應的部件運行，其中，用戶發出的控制指令即為主控制指令。

計時器在主控模塊將預控制指令發于用戶手機的同時被驅動運行的，計時器計時的同時，還將該計時信息發于主控模塊；主控模塊預先設定一時間值，并能夠將該時間值與計時信息進行對比分析，當主控模塊對比分析該計時信息不小于時間值，且該計時期間未接收到用戶手機發送的主控制指令時，主控模塊驅動相關模塊運行，即，當計時信息超過時間值后，主控模塊仍收不到用戶發出的主控制指令時，主控模塊根據預控制指令驅動相關模塊運行，以避免因得到不用戶的回應而錯過對花卉采取的及時措施。

WIFI模塊用于實現用戶手機與主控模塊之間的相互通信，其型號為ESP8226，能夠將用戶手機發送的控制指令傳至主控模塊，同時也能夠將主控模塊所接收的各信號或者信息傳給用戶手機。

觸摸屏能夠接收并顯示主控模塊向觸摸屏傳遞主控模塊所接收的各信號或者信息發送，且還能夠輸入控制指令，并將該控制指令發于主控模塊，主控模塊再根據控制指令驅動相關模塊運行。

進一步地，所述基于物聯網的智能養花系統還包括A/D轉換模塊。A/D轉換模塊同時連接光強模塊的第二電容比較器、溫度傳感器、濕度傳感器的運算放大器和主控模塊，以將光強模塊、溫度傳感器和濕度傳感器采集到的模擬量轉化為數字量，后傳至主控模塊中，便于主控模塊后期的對比分析。

請參閱圖2至4，所述基于物聯網的智能養花系統包括雨露系統、光強系統和溫濕度系統，其中，雨露系統還與濕度結合，以共同控制電動傘的運行。以上各系統的工作流程如下：

1)雨露系統(請參閱圖2)

S1.主控模塊預先設置沖擊力預設值和濕度警戒值；

S2.雨露傳感模塊檢測花卉周圍環境的下雨信息，并生成雨露電容信號；沖擊力傳感器檢測雨露或者冰雹下落的沖擊力，并生成沖擊力信息；濕度傳感器檢測花盆土壤中的水分含量，并生成導電信號；

S3.將雨露電容信號、沖擊力信息和導電信號發于主控模塊；

S4.主控模塊將沖擊力預設值與沖擊力信息進行對比分析，當對比分析結果顯示沖擊力預設值不大于沖擊力信息時，主控模塊驅動電動傘打開傘面，并返回步驟S2，否則進入步驟S5；

S5.主控模塊將雨露電容信號進行分析，當分析結果顯示雨露電容信號大于零時，進入步驟S6，否則返回步驟S2；

S6.主控模塊將濕度警戒值與導電信號進行對比分析，當對比分析結果顯示濕度警戒值不大于導電信號時，主控模塊驅動電動傘打開傘面，并返回步驟S2，否則，主控模塊驅動電動傘關閉傘面，并返回步驟S2。

進一步地，在步驟S1中，可通過觸摸屏或者用戶手機設置沖擊力預設值和濕度警戒值。

進一步地，步驟S2中，雨露傳感模塊生成的雨露電容信號先經過第一電壓比較器放大、再經A/D轉換模塊轉換成數字量后傳給主控模塊；濕度傳感器生成的導電信號先經運算放大器放大、再經A/D轉換模塊轉換成數字量后傳給主控模塊。

進一步地，步驟S6中，主控模塊驅動電動傘運行前，先將驅動電動傘運行的預控制指令通過GSM模塊發于用戶手機，同時驅動計時器運行，計時器開設計時并將計時信息發于主控模塊，主控模塊將計時信息與時間值對比分析，當計時信息不小于時間值，且在時間值內未收到主控制指令時，主控模塊根據預控制指令驅動電動傘運行，否則，主控模塊根據用戶手機發出的主控制指令驅動電動傘運行。

雨露系統的設置，能夠在下暴雨或者下冰雹的時候為花卉自動遮擋，防止花卉因雨勢過大或者冰雹而砸傷，同時，能夠在下雨時，根據花盆中土壤含水量確定是否需要為花卉遮雨，以避免出現花盆內土壤含量過多的現象，或者在花盆內土壤含水量過少時通過雨水為花卉進行水量的補給，以充分利用天然的水資源。

2)光強系統(請參閱圖3)

S1.主控模塊預先設置光強警戒值；

S2.光強模塊檢測花卉周圍環境的光照情況，并生成光照強度和亮度信息；

S3.將光照強度和亮度信息發于主控模塊；

S4.主控模塊將光照強度和亮度信息進行分析，當分析出光照強度和亮度信息大于零時，主控模塊驅動花卉旋轉裝置運行，并進入步驟S5，否則返回步驟S2；

S5.主控模塊將光照強度和亮度信息與光強警戒值進行對比分析，當分析結果顯示光照強度和亮度信息不小于光強警戒值時，主控模塊驅動電動傘打開傘面，并返回步驟S2，否則，主控模塊驅動電動傘關閉傘面，并返回步驟S2。

進一步地，在步驟S1中，可通過觸摸屏或者用戶手機設置光強警戒值。

進一步地，步驟S2中，光強模塊生成的光照強度和亮度信息先經過第二電容比較器放大、再經A/D轉換模塊轉換成數字量后傳給主控模塊。

進一步地，步驟S5中，主控模塊驅動電動傘運行前，先將驅動電動傘運行的預控制指令通過GSM模塊發于用戶手機，同時驅動計時器運行，計時器開設計時并將計時信息發于主控 模塊，主控模塊將計時信息與時間值對比分析，當計時信息不小于時間值，且在時間值內未收到主控制指令時，主控模塊根據預控制指令驅動電動傘運行，否則，主控模塊根據用戶手機發出的主控制指令驅動電動傘運行。

光強系統的設置，能夠使花卉在存在光照情況下自動旋轉，以使花卉獲得均勻的光照，并進行充分的光合作用，同時，當光照過強時，又能夠驅動電動傘打開，以為花卉遮陽，防止花卉因過度暴曬而枯萎。

3)溫濕度系統(請參閱圖4)

S1.主控模塊預先設置澆花溫度警戒值、溫度警戒值和濕度警戒值；

S2.溫度傳感器檢測花卉周圍環境的溫度，并生成溫度信號；濕度傳感器檢測花盆土壤中的水分含量，并生成導電信號；

S3.將溫度信號和導電信號發于主控模塊；

S4.主控模塊將濕度警戒值與導電信號進行對比分析，當對比分析結果顯示濕度警戒值大于導電信號時，進入步驟S5，否則返回步驟S2；

S5.主控模塊將澆花溫度警戒值與溫度信號進行對比分析，當對比分析結果顯示澆花溫度警戒值大于溫度信號時，主控模塊驅動電磁閥打開，噴頭噴水，并返回步驟S2，否則主控模塊驅動電磁閥關閉，并進入步驟S6；

S6.主控模塊將溫度警戒值與溫度信號進行對比分析，當對比分析結果顯示溫度警戒值大于溫度信號時，主控模塊驅動風機關閉，并返回步驟S2，否則主控模塊驅動風機打開，并返回步驟S2。

進一步地，在步驟S1中，可通過觸摸屏或者用戶手機設置澆花溫度警戒值、溫度警戒值和濕度警戒值。

進一步地，步驟S2中，濕度傳感器生成的導電信號先經運算放大器放大、再經A/D轉換模塊轉換成數字量后傳給主控模塊。

進一步地，步驟S5和S6中，主控模塊驅動電磁閥或者風機運行前，先將驅動電磁閥或者風機運行的預控制指令通過GSM模塊發于用戶手機，同時驅動計時器運行，計時器開設計時并將計時信息發于主控模塊，主控模塊將計時信息與時間值對比分析，當計時信息不小于時間值，且在時間值內未收到主控制指令時，主控模塊根據預控制指令驅動電動傘運行，否則，主控模塊根據用戶手機發出的主控制指令驅動電磁閥或者風機運行。

溫濕度系統的設置，能夠使花盆中含水量較少時自動為花卉澆水，且能夠避免在高溫環境下澆花，以防止澆花時因環境溫度過高而造成花卉快速枯萎；同時，當花卉所處環境溫度 過高時，又能夠為花卉自動降溫，以使花卉處于一個較好的生長環境。

本實用新型提供一種基于物聯網技術的智慧澆花系統，能夠使養花模式多元化，即人工養花模式、智能養花模式或者遠程養花模式，其中，人工養花模式可便于用戶在家中享受養花樂趣；智能養花模式，能夠根據用戶的預先設置的警戒值，并由主控模塊自主控制，實現花卉的自動遮陰、避雨、防冰雹、防暴曬及澆花等動作；遠程養花模式，能夠使用戶隨時查看花卉的相關情況，并根據所查看的情況發出控制指令，再由主控模塊協助控制，以實現遠程操控花卉的遮陰、避雨、防冰雹、防暴曬及澆花等動作，滿足用戶遠程養花的需求。

上述說明是針對本實用新型較佳可行實施例的詳細說明，但實施例并非用以限定本實用新型的專利申請范圍，凡本實用新型所提示的技術精神下所完成的同等變化或修飾變更，均應屬于本實用新型所涵蓋專利范圍。