2013年物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新與工程應(yīng)用設(shè)計(jì)大賽

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1、2013年物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新與工程應(yīng)用設(shè)計(jì)大賽參賽作品文檔參賽作品名稱：_____家庭凈化智能養(yǎng)植系統(tǒng)_____學(xué)校天津農(nóng)學(xué)院學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與信息工程系團(tuán)隊(duì)名稱綠源隊(duì)指導(dǎo)教師盧文于娜參賽成員李振東宋澤文趙華瓊目錄目錄2一、2013年物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新與工程應(yīng)用設(shè)計(jì)大賽登記表1二、作品文檔方案部分21.方案概述22方案創(chuàng)新點(diǎn)與難點(diǎn)83系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)原理94硬件設(shè)計(jì)125軟件設(shè)計(jì)136系統(tǒng)測試及結(jié)果177.程序源代碼20三、作品提交221.使用手冊222.作品展示233.作品文檔方案2624一、2013年物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新與工程應(yīng)用設(shè)計(jì)大賽登記表題目家庭凈化智能養(yǎng)植系統(tǒng)學(xué)校及學(xué)

2、院天津農(nóng)學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與信息工程系學(xué)生姓名1李振東專業(yè)班級計(jì)算機(jī)科學(xué)聯(lián)系方式13752414104學(xué)生姓名2宋澤文專業(yè)班級計(jì)算機(jī)科學(xué)聯(lián)系方式15822846769學(xué)生姓名3趙華瓊專業(yè)班級計(jì)算機(jī)科學(xué)聯(lián)系方式15122192885指導(dǎo)教師盧文于娜作品關(guān)鍵詞養(yǎng)花智能綠化凈化健康家居自動(dòng)窗澆灌設(shè)備自動(dòng)窗簾作品摘要近年來，隨著家庭生活質(zhì)量的提高，越來越多的人選擇在家中養(yǎng)花。由于植物的光合作用—吸收二氧化碳，釋放氧氣，不僅對人的身體健康有益處，而且還能通過過濾凈化來保持室內(nèi)空氣的質(zhì)量。本系統(tǒng)利用了濕度傳感器采集植物土壤的濕度并獲取數(shù)值來傳送到上位機(jī)，通過與

3、正常土壤的濕度值作比較，來判斷是否應(yīng)該對植物實(shí)施澆水，如需澆水，則自動(dòng)控制澆灌設(shè)備對植物的土壤進(jìn)行灌溉，維持植物的生長。此外還通過無線傳感系統(tǒng)采集室外光照強(qiáng)度和室內(nèi)溫度，并通過協(xié)調(diào)器將信號傳至上位機(jī)，根據(jù)光照強(qiáng)度和溫度信號對擴(kuò)展模塊進(jìn)行控制，進(jìn)而自動(dòng)調(diào)控室內(nèi)窗戶的開度，改善室內(nèi)光線強(qiáng)弱來維持植物所需的正常光照，并達(dá)到自然升降溫等作用。為了體現(xiàn)智能家居的優(yōu)勢，此作品還增加了利用定時(shí)器控制窗簾和吊燈的功能，給予人們極大的便利。主要參考文獻(xiàn)[1]周洪波?著；物聯(lián)網(wǎng)：技術(shù)、應(yīng)用、標(biāo)準(zhǔn)和商業(yè)模式；電子工業(yè)出版社，2010[2]鄒生，何新華編著；物流信息化

4、與物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)；電子工業(yè)出版社，2010[3]吳功宜?編著；智慧的物聯(lián)網(wǎng)——感知中國和世界的技術(shù)?；機(jī)械工業(yè)出版社，2010[4]楊清梅傳感器與測試技術(shù)[M].哈爾濱:哈爾濱工程大學(xué)出版社，200524二、作品文檔方案部分1.方案概述1.1背景近年來，隨著家庭生活質(zhì)量的提高，越來越多的人選擇在家中養(yǎng)花。由于植物的光合作用—吸收二氧化碳，釋放氧氣，不僅對人的身體健康有益處，而且還能通過過濾凈化來保持室內(nèi)空氣的質(zhì)量。具體的優(yōu)點(diǎn)如下：1.可以美化家庭環(huán)境，增添生活情趣。如果在陽臺上，庭院里，居室里，客廳、書齋內(nèi)，擺上幾盆花卉，栽植一些花草，不僅可以為美

5、滿的家庭增添色彩，也能使家庭環(huán)境更加優(yōu)美。2.可以調(diào)節(jié)精神，消除疲勞。當(dāng)我們看見家里那搖曳多姿的植物，問著透人心脾的芳香，就會(huì)感到賞心悅目，會(huì)感到大腦松弛疲勞頓消。3.有利于祛病強(qiáng)身，增強(qiáng)體質(zhì)為了養(yǎng)花就得付出一定的勞動(dòng)，這些勞動(dòng)，有利于伸展筋骨，活絡(luò)血脈。而且，許多花卉還是我國寶貴的中醫(yī)藥材。。4.城市綠化的一個(gè)重要的組成部分家庭綠化可以補(bǔ)充城市綠化，美化環(huán)境，凈化空氣，減少污染。如果把有條件養(yǎng)花栽樹的家家戶戶都動(dòng)員起來，利用一切可以利用地陽臺、院子、平臺、居室，進(jìn)行種花栽樹，可以減少環(huán)境污染。但是現(xiàn)今社會(huì)，大多數(shù)人的生活是非常忙碌的，早晨很早

6、就出了家門，夜里很晚才歸宿。時(shí)常會(huì)忘記對家中花的保養(yǎng)；如定期澆水，定時(shí)開窗透光，時(shí)常給花朵修剪等等。并且還考慮到有些家庭只有老人居住，更需要室內(nèi)新鮮的空氣和充足的光照來供給，但由于行動(dòng)上的不方便，老人可能不會(huì)時(shí)常的對植物進(jìn)行定期保養(yǎng)。這些種種的不便因素致使很多家庭中盆花的壽命都很短，養(yǎng)了一段時(shí)間就頻頻死亡。本系統(tǒng)通過無線傳感系統(tǒng)采集室外光照強(qiáng)度和室內(nèi)溫度，并通過協(xié)調(diào)器將信號傳至上位機(jī)，根據(jù)光照強(qiáng)度信號對擴(kuò)展模塊進(jìn)行控制，進(jìn)而自動(dòng)調(diào)控室內(nèi)窗戶的開度，改善室內(nèi)光線強(qiáng)弱來維持植物所需的正常光照，并達(dá)到自動(dòng)升降溫24等作用。此外還利用了濕度傳感器采集植

7、物土壤的濕度并獲取數(shù)值來傳送到上位機(jī)，通過與正常土壤的濕度值作比較，來判斷是否應(yīng)該對花實(shí)施澆水，如需澆水，則自動(dòng)控制澆灌設(shè)備對植物的土壤進(jìn)行灌溉，維持植物的生長。不止如此，此系統(tǒng)還設(shè)計(jì)了不同天氣場景下的靈活應(yīng)變功能。例如:晴天時(shí)，會(huì)自動(dòng)開啟窗戶，讓植物沐浴陽光，還可以達(dá)到室內(nèi)殺菌的作用。而雨天時(shí)，窗戶會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，以防止室內(nèi)漏雨且保護(hù)了植物。另一個(gè)突顯的優(yōu)點(diǎn)是能實(shí)現(xiàn)節(jié)水功能，具體做法是在室外放置蓄水器，當(dāng)雨天時(shí)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行蓄水以供晴天時(shí)水源的供應(yīng)。由于雨水中含有天然的礦物質(zhì)和其他化學(xué)元素，這使得植物更能健康迅速的生長。此外還增加了其他的一些實(shí)用功能

8、，如：通過時(shí)間的設(shè)定，自動(dòng)控制窗簾的開合和吊燈的亮滅，給予家庭全自動(dòng)化的應(yīng)用，給人們的生活帶來極大地便利。1.2應(yīng)用領(lǐng)域1.2.1智能家居圖1-1智能