“不用管”土壤湿度提示仪-指导：黄怡

大学生创新训练项目申请书项目编号＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿项目名称＿＿＿＿“不用管”土壤湿度提示仪＿＿＿＿＿＿项目负责人＿＿雷棱涵＿＿联系电话＿＿学号＿1509020114＿＿＿学院班级＿数理学院15级1班＿专业＿＿＿＿＿＿物理学＿E-mail＿1475976657@＿QQ号＿1475976657＿＿＿项目归口二级学院＿＿＿＿＿＿创新学院＿＿＿＿＿＿＿指导教师＿＿＿邵镪钎＿＿申请日期＿＿＿＿＿＿＿＿2017年3月＿＿＿＿＿＿＿＿绵阳师范学院二〇一七年三月一、基本情况项目名称“不用管”土壤湿度提示仪所属学科工学起止年月2017年3月—2018年5月负责人姓名雷棱涵性别女民族汉族出生年月1997.02.19负责人曾经参与科研的情况2014年6月参与成都市彭州市学生自行组织科教培训；2015年11月参与智能浇花机器人大学生科研项目的研究；2016年6月参与火灾智能门控系统装置科研项目的研究2016年10月自行组织大学生开展青少年性教育的研究指导教师承担科研课题情况指导教师对本项目的支持情况在拥有现代互联网技术的基础上首先推出了“不会忘”土壤湿度提示仪。填补了现代农业大型农场智能用具的市场空白。目前，农业灌溉问题已经成为现代农业必须解决的问题，目前大多还是使用传统方式，但是耗时耗力，且不能较好控制水的量，所以大力支持，希望此项目能给大众带来福利。项目组主要成员姓名学号学院与班级专业联系电话项目中的分工李丰成1409020216数理学院14.2物理品调研查永忠1614110101资源与环境工程学院16.1地理科品技术提供黎望1509020115数理学院15.1物理品外观设计张敏1508020248数理学院15.2数学与应用数品宣传二、立项依据（一）研究目的本项目主要为现代农业设计，制造更为科技的仪器、控制系统，让现代农业变的更方便、更加节省人力物力。以及后期开发一些和现代农业有关的种田用具。本项目是在拥有现代互联网技术的基础上首先推出了智能农业灌溉等农业系列产品。填补了现代农业大型农场智能用具的市场空白。目前，农作物生长环境的湿度问题已经成为现代农业必须解决的问题，目前大多还是使用传统方式，但是耗时耗力的量，过程比较繁琐，且不能较好控制水的量，不能更好的培育农作物。特别是外大型农场带来很大的损失。本团队所推出的“不会忘”土壤湿度提示仪正是针对这一市场空白而推出的最新产品。此产品目标群体主要定位于所有农场老板和进行大面积种植农作物的农民。（二）研究内容“不用管”土壤湿度提示仪采用湿度传感器，对土壤湿度进行监测，并利用SIM通讯模块，在手机或电脑上显示出植被所需要的水量，并提醒及时浇水，由于控制器安装于土壤中，湿度传感器可通过测量土壤的湿度，将信息进行整理，信息通过SIM通讯模块发送至手机，且采用太阳能电池蓄电，保障提示可以长时间工作下去。1.保证了浇水的精确量。2.能准确显示土壤的湿度3.采用PC技术，所以完全“继承”了以现成即用的PC技术为主导的最新商业技术的优点，包括功能超卓的处理器和文件I/O，使您在数据高速导入磁盘的同时就能实时地进行复杂的分析。此外，不断发展的因特网和越来越快的计算机网络使得虚拟仪器技术展现其更强大的优势。因此性能高；4.结合LED小块显示屏在驱动和应用两个层面上，NI高效的软件构架能与计算机、仪器仪表和通讯方面的最新技术结合在一起。设计这一软件构架的初衷就是为了方便用户的操作，同时还提供了灵活性和强大的功能，使您轻松地配置、创建、发布、维护和修改高性能、低成本的测量和控制解决方案。5.采用何种仪器来降低成本，且能保证质量。5.(三)国内外研究现状和发展动态国內在土壤湿度研究上，具有代表性6分份研究如下：1.【题名】基于GPRS的手机远程控制浇花装置【作者】

王得燕；【Author】WANGDe-yan;WuxiInstituteofTechnology;【来源】信息科学与控制工程（2013年11期）【机构】

无锡职业技术学院；【摘要】

分析了物联网技术在智能家居领域的广泛应用,阐述了采用GPRS技术进行远程控制的优势,对使用手机Android系统远程控制电子装置进行了研究,实现了通过在智能手机上使用图形化软件进行远程控制浇花装置工作的目的;设计方便灵活,适于推广。

【关键词】

公共网络；

远程控制；

GSM模块；

注册；

绑定；

2.【题名】多路智能家庭实用浇花器设计【作者】

吴平；【Author】WUPing;LiaoningEngineeringVocationalCollege;【机构】

辽宁工程职业学院；【来源】工业工程（2014年12期）【摘要】

多路智能家庭实用浇花器的设计以STC89C52型单片机作为系统的控制器。借助温湿度传感器,检测土壤湿度,根据不同花卉的喜水特性,判断是否该浇水。通过时钟电路及温度检测,不同季节选择不同的浇水时段及浇水量。像一个悉心呵护花草的园丁,完成智能自动浇花的功能。

【关键词】

STC89C52单片机；

温湿度传感器SHT71；

LCD1602；

多路控制；

3.【题名】一种简易盆栽浇花控制系统的设计与实现【作者】

崔庆权；

尹逊和；【Author】CuiQingquan;YinXunhe;YunnanLandandResourcesVocationalCollege;SchoolofElectronicsandInformationEngineering,BeijingJiaotongUniversity;【机构】

云南国土资源职业学院；

电子信息工程学院北京交通大学；【来源】传感器及非电量检测技术（2015年02期【摘要】

盆栽作为一种绿色植物,能够起到净化空气、美化环境等作用,广泛适用于办公室、家庭等场合。但是,由于各种原因导致没有时间照顾盆栽的情况经常出现,导致了盆栽因缺水而死亡。针对这个问题,设计了一种简易盆栽浇花控制系统,并给出了具体的设计方案和电路图。该浇花控制系统能够按照土壤湿度自动定量地对盆栽进行浇水,为盆栽无人情况下的浇水提供了一个可靠而简单的可行性实施方案。该浇花控制系统具有结构简单、成本低、运行稳定等特点,具有一定的市场应用价值和实际意义。

【关键词】

浇花控制系统；

盆栽；

继电器；

湿度传感器；

4.【题名】简易虹吸式自动浇花装置【作者】

马靖凯；【Author】MAJingkai;【机构】

太原市第五中学校；【来源】科技论坛（2015年06期）【摘要】

基于目前市面上的浇花装置大多为手动,无法实现无人值守的要求,设计了一种简易虹吸式自动浇花装置,可为不同种类的花盆供水,满足养花者的需求。详细介绍了自动浇花装置的设计及使用。

【关键词】

自动浇花装置；

总体设计方案；

系统功能；

实验结果；

5.【题名】基于FreescaleMC9S08AW60单片机的自动浇花系统设计【作者】

何泽刚；

申荣卫；【机构】

天津职业技术师范大学汽车与交通学院；【来源】高科技产品研发（2014年16期）【摘要】

以FreescaleMC9S08AW60单片机作为主控芯片,采用拨码开关进行定时参数输入,采用电位计调节PWM波占空比来调节电机转速(出水流量),采用IR2110驱动芯片驱动水泵电机,设计开发了自动浇花系统,该系统可实现定时自动浇水、流量实时可调等功能,可用于家庭或办公室的花卉浇水。

【关键词】

MC9S08AW60；

单片机；

自动浇花；

6.【题名】基于ARM的远程可视化智能灌溉系统设计与实现【作者】

丁浩宸；【导师】

陈志奎；【作者基本信息】

大连理工大学，软件工程（专业学位），2014，硕士【来源】中国知网【摘要】

新型农业信息化发展为现代农业灌溉提供了技术支撑,对于目前水资源紧缺的我国农业信息化改革,发展智能化节水灌溉具有十分重要的实际意义,远程可视化理念促进了智能灌溉的有效管理和用户体验。物联网技术的应用之一就是智慧农业,将物联网中的传感器应用到智能化节水灌溉中,经过采集作物生长环境的化学和物理参数,依据特定算法,作出响应通过发送控制命令给电磁控制器,实现智能化节水灌溉。通过安装视频传感器,采集实时图像或视频经过网络传动到PC或手机客户端,用户可实时监控作物生长情况和灌溉情况。本文设计并实现了基于ARM的远程可视化智能灌溉系统,该系统以智能灌溉为最终目标,通过实现基于ARM的远程可视化智能浇花系统模拟灌溉系统,实现实时远程可视化监控,随时随地查看植物生长状况,出门在外同样可以远程浇花,陶冶情操。文章首先介绍了智能灌溉技术的基本原理,国内外研究现状和发展趋势,结合物联网,分析当前以及未来智慧农业的发展方向。在此基础上,以浇花为灌溉实例,详细介绍了远程可视化智能浇花系统,围绕系统各个功能模块进行详细的设计与实现,最终实现了基于ARM嵌入式平台的远程可视化智能灌溉系统。系统集成了远程灌溉和可视化功能...

更多【关键词】

智能灌溉；

可视化；

物联网；

ARM；

总结：我国在智能土壤湿度提示系统方面已有相关研究报道。但本课题的研究特点是：可以远程查看，及时提醒关注植物生长。计算精确，可较好的控制浇水的量，更好的培育植物。方便快捷，节省时间4.操作简单，成本较低。5.用于农业生产，国内研究多用于浇花、或者是实验室内的湿度提示。（四）创新点与项目特色1.便利性好，集成度高；2.精确性，可以通过土壤湿度的计算出植物的需水量；3.操作简单，成本较低；4.本设计利用高灵敏度工业传感器进行监测，能准确检测土壤湿度。5.在当代手机全民化的背景下，本设计利用SIM模块进行信息传输，充分接地气、实用；6.设计配有蓄电池、太阳能电池，在无电时也能使用；（五）技术路线、拟解决的问题及预期成果技术路线：“不用管”土壤湿度提示仪采用湿度传感器，对土壤湿度进行监测，并利用SIM通讯模块，在手机或电脑上显示出植被所需要的水量，并提醒及时浇水，由于控制器安装于土壤中，湿度传感器可通过测量土壤的湿度，将信息进行整理，信息通过SIM通讯模块发送至手机，且采用太阳能电池蓄电，保障提示可以长时间工作下工作流程图：部件电路图：SIM900A通信模块电路图传感器电路图主控器部分电路图拟解决的问题：有媒体报道的相关数据表明，目前在中国已有超过7.97亿的农民且数量可能更多。智能农业市场的年增长率高达20%以上。属于高成长型行业.中国每年生产、销售的传统灌溉装置高达30000万块，是一个拥有百亿元市场规模的产品。换言之，在这个市场上，只要占有1%的份额，就是亿元的市场，因此市场巨大，前景看好。我国现代农业市场发展迅速，产品产出持续扩张，国家产业政策鼓励现代农业智能仪器产业向高技术产品方向发展，国内企业新增投资项目投资逐渐增多。投资者对现代农业市场的关注越来越密切，这使得科技智能农业装置市场越来越受到各方的关注。以下是

2011-2015年现代农业智能装置市场容量市场规模统计。农业灌溉过程中的一个重要种植环节,

很多农场和林场都把作物灌溉和作物灌溉向科技化智能化互联网化放在首要位置上，然而由于受到经费、场地和设备等的限制，农业灌溉并不能达到预期的效果，传统农业灌溉的效果令人担忧。一由于受到经费、场地和灌溉设备效果不好等的限制，农业灌溉并不能达到预期的效果，农业灌溉的效果令人担忧，另外随着现在人口数量的急剧真加，许多农业灌溉受到人力和物力的限制，在有效灌溉的时间内农民无法准确有效完成作物灌溉,造成作物产量低。由于传统农业灌溉存在的这些弊端,灌溉方式必须改革。此项目操作简单，高度集成化，有效解决生活中植物农作物时间及水量不易控制的缺陷。信息互联网化可在农业灌溉中大力推广使用。由于本设计中只采用多个湿度传感器及其他传感器，多个传感器同时使用，进行总和计算，使测量数据更加精确。所以我们团队的希望填补市场空白。1.解决土壤湿度不能准确显示的问题；2.解决以往装置集成度不高，功能不能长时间保持的装置；3.在一定程度上解决农业生产问题（使用者可选装配水设备）预期成果：1成功解决土壤湿度不能准确显示的问题；2.制造出一款集成度高，功能能长时间保持的装置；3.成功推行农业智能化，解决农业生产问题（使用者可选装配水设备）（六）项目研究进度安排2017.4市场调研，吸收人们装置的建议。2017．5对建议进行整理，综合建议进行设计2017.6完成对装置的基本组装，是其能正常的工作。2017.8机器人的适用器，监测各部分功能的稳定性。2017.9再做市场调研，人们对装置的满意度和改造建议。2017.10对建议进行整理，吸取能实现的改造，对系统个别器件修改。2017.12设计美观的外形2018.2进一步的改进，实现功能多样化，工作稳定化，操作简单化。2018.4完成该项目的研究，并初步投入使用。2018.6成立科技小组，进行系列产品开发。2018.9系列产品使用，并改进。2019.3成立科技公司，从事农业智能用具的研究，建立农业智能用具研发、生产、出售、服务于一体的高新科技型企业。（七）已有基础1.与本项目有关的研究积累和已取得的成绩对于项目的满意度调研并汇总（见附件）对国内外进行此类科研成果进行了学习和总结部分装置已经开发出来（组建起一个智能控制系统，通过移动端的通讯，达到远程控制）对节水灌溉技术分布情况查询汇总2.已经具备的条件，尚缺少的条件及解决方法具备的条件：已有一个良好的团队，并一定程度完成了的市场调研和