1. 研究目的与意义

随着生活节奏的加快，越来越多的人会选择在家或办公室种植盆栽来调节身心，但是忙碌的工作和家庭生活使得人们没有较多的时间去管理盆栽以及享受培育盆栽的过程，导致盆栽往往会枯萎死亡。针对这种情况，提出了智能花草温湿控制系统的设计方案，让生活在信息时代的我们，将所学到的知识应用于生产生活中，缓解繁忙的生活和工作给人们所带来的问题。该课题采用单片机作为控制核心，利用温度传感器、土壤湿度传感器及光敏传感器等对花草所处环境进行实时检测，并将采集到的温度、湿度通过LCD进行显示，以便人们了解盆栽的实时生长环境。当环境温度过高，光照强度较大或土壤湿度较低时，则蜂鸣器发出蜂鸣声来报警，以提醒用户做出相应反映，方便操作。

2. 课题关键问题和重难点

本课题主要分为土壤湿度检测模块、光线亮度检测模块、环境温度检测模块、按键模块、显示模块和报警模块六个模块，其中最难的是土壤湿度检测模块，此模块在硬件设计中需完成土壤湿度的采集和土壤湿度上下限值的设置，湿度检测需要通过土壤湿度传感器来检测土壤的湿度并转换成电压值，电压值还需通过放大电路以便于读取，上下限值得设定通过电位器或软件设计来调节；软件设计中需要将采集的数据显示在显示屏上并完成湿度过小时报警，这个过程使用单片机的输入输出、中断、定时、模数转换和液晶驱动等模块，所以土壤湿度检测模块在整个设计中最难。

另外是光线亮度检测模块，光线检测的灵敏度很重要，此模块的硬件设计可使用光敏电阻直接检测周围的光线亮度，光线强弱的上下限值的设定由电位器或软件设计完成，通过阀值输出的高低电平来触发单片机；软件设计中的程序编写也是比较复杂的，涉及中断、消抖、定时、模数转换和输入输出等模块。

3. 国内外研究现状（文献综述）

随着社会的进步，人们的生活水平也得到了很大的提高，越来越多的家庭开始注重健康舒适的生活空间。无论是在家中还是办公室里，工作和学习的环境是至关重要的，放置盆栽既可以通过光合作用吸收二氧化碳，净化室内空气，还可以陶冶情操，使得生活、工作和学习会更加放松并得到愉悦的心情，从而舒缓压力。智能花草温湿控制系统是智能家居的一种，成为现代生活中备受喜爱的一种新型家居设备。随着科技的发展，智能家居的概念已经更加现代化和普及化，频频进入公众的视线。城市的建设正走向智能化，智能化的显著进步已经在相关产业上得到显著的发展和进步，其中智能化家居的普及也随着相关技术发展的成熟化逐步走向现实。只需要手机等电子设备即可对家中的一切进行操作，智能花草温湿控制系统的研究也成为研究者们争先研究的对象，并且市场上很多成品已经被人们所使用^[3]。

国外的智能家用市场已经处于很成熟的位置了，鉴于中国在全球的消费中处于重要地位，使得全球各大生产智能家用设备厂商均看中中国的消费市场，同时也使得我国对智能家用设备仪器的研究和开发更加重视，家居设备得到了迅速的发展。智能花盆自然也包括在其中，近年来，国内外出现了许多种智能花盆，其功能与控制原理也有很多不同之处，但根本目的都是为了方便人们的日常生活和保证花草的正常生长。

国外发展近况

4. 研究方案

本课题需要完成土壤湿度检测模块、光线亮度检测模块、环境温度检测模块、按键模块、显示模块和报警模块六个模块的设计。其核心控制部件采用msp430单片机，通过三大主要模块中的土壤湿度传感器、光敏电阻传感器和温度传感器对土壤的湿度、光照强度和环境温度的变化进行实时的检测并将检测到的数据通过msp430单片机中的a/d转换模块将湿度、光照强度和温度以数值的形式在lcd显示屏中展现出来，当环境温度过高，光照强度较大或土壤湿度较低时，蜂鸣器会发出蜂鸣声报警，以方便主人对植物进行管理。原理框图如下：

5. 工作计划

第 1 周 接受任务书，领会课题含义，按要求查找相关资料；

第 2 周 阅读相关资料，理解有关内容；

第 3 周 翻译相关英文资料，提出拟完成本课题的方案，写出相关开题报告一份；