一、选题背景与意义

（一）选题背景

随着科技的发展，我们跑步进入了智能化时代，智慧城市、智能之家等都逐渐映入眼帘。我们充分享受着智能带来的便捷，交通智能化方便了我们的出行，微型计算机代替人脑完成复杂计算，互联网、 物联网在地球上编织了一张大网，让人与人之间的距离缩近，这一切都改变着我们的生活。

许多城乡居民为了美化环境，净化空气，喜欢在家中阳台上种植一些花草。植物是离不开水的，需经常浇灌。而人们出差或有事不在家时，植物的供水就会中断，植物面临干枯。有些植物对湿度的要求很高，人为的过度浇水，植物的根茎容易腐烂，从而影响到植物的正常生长。从而带来经济上的损失和精神上的不愉快。

（二）国内外研究现状

国内外均有自动浇花系统的应用，大多数自动浇花系统是利用虹吸原理，即利用渗透的方式浇花，这种方式浇花过程是连续的、不间断的，采用这种方式只能保证花不会干旱而死，不是花需要浇水时才进行浇灌。还有一些自动浇水系统，可以设定何时进行浇灌及浇灌时间，与上一种方式相同，也不是花需要浇水时才进行浇灌。另外还有一些自动浇水系统，是采用单片机控制，利用湿度传感器采集湿度信息，需要浇水时自动浇灌，但是需要用在外部有水龙头的情况下，而家庭花草种植一般都放在阳台上，阳台上一般均没有水龙头，使用起来非常不方便。 基于单片机的智能浇花系统可以在阳台上使用，能够按需自动浇花。

智能浇花控制系统是从上世纪80年代兴起于欧美和日本，并在90年代末进入国内，经过十余年的孕育与发展，特别是花卉养殖的进步，智能化浇花系统在中国已经显现出风雨欲来的征候。

（三）研究意义

本设计能够根据土壤湿度信息实现自动补水，智能灌溉的目的，让家里的植物能够在我们工作忙时可以自己进行浇水。还可以有效解决浇水量问题，从而有效解决绿植的养护问题，保证了绿植的正常生长。给人们带来极大的方便，因此智能浇花系统的设计将具有十分重要的意义。

二、研究的主要目标和内容

（一）设计目标

1.能够检测土壤的湿度，实时显示到LCD1602液晶屏上。

2.能够设置上下限值，低于下限启动浇水并报警。

3.利用继电器驱动潜水泵。

4.根据不同的土壤，能够合理的调整浇水要求。

（二）研究内容

1.硬件模块包括按键参数设置模块、温湿度采集模块、液晶显示模块、继电控制模块以及报警模块。单片机通过采集 DHT11 温湿度传感器信息，完成室内环境信息的采集与处理，同时土壤湿度传感器采集的信息经过 AD 转换后传人单片机，并经过单片机分析处理后通过 LCD1602 进行显示。参数设置模块能够完成系统参数的设置，通过按键输入实现土壤湿度值上下限设置，单片机能够根据相应参数设置以及土壤湿度信息，及时控制继电装置工作，从而有效控制相关执行机构。

2.系统软件程序设计主要实现对环境温湿度信息以及土壤 湿度信息的采集与处理，并通过 LCD1602 进行显示，同时通 过控制单片机的相应引脚状态实现对继电器的控制以及声光报警的功能。软件程序设计主要包括系统主程序，液晶显示子程序，土壤湿度检测子程序等。

三、拟采用的研究方法、步骤

（一）研究方法

1.文献研究法

通过查阅学校图书馆的报刊图书等资料以及在中国知网、期刊网等中检索有关期刊、论文等对智能浇花系统、单片机控制智能浇花系统、智能浇花系统系统的意义等方面进行文献的收集、整理和分析，从中了解研究现状，借鉴有用的研究成果，为本文奠定理论基础，达到有理可依、有据可循。

2.归纳分析法

通过参考相关资料，归纳并总结出国内外智能照明系统的发展现状，分析国内外关于智能浇花系统系统的研究结果。结合实际情况，研究适合中国国情的智能控制系统。通过研读资料，分析智能浇花系统的结构，以及该系统实现的主要功能及技术。

3.调查法

通过分发调查问卷的方式，收集关于智能浇花系统的信息资料，充分了解人们对智能浇花系统的需求，对资料

（二）研究步骤

（1）经过对文献的归纳、分析，在网上或者图书馆查阅书籍，对本研究的研究背景、研究目的及意义、研究现状、研究方法与思路进行阐述。

（2）对支撑本论文的理论基础及其启示进行说明，和对相关概念进行阐述。

（3）分析智能浇花系统的研究背景和国内外发展现状，通过对智能浇花的发展现状提出本文的设计思想。

（4）设计系统的总体架构，整体分析系统的工作流程，对相关的通信协议进行说明。

（5）最后进行系统的功能测试，根据测试来判断系统能否达到预期的设计需求。

四、课题研究进度安排

课题研究进度安排表

五、主要参考文献

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