项目课题——智能花盆系统设计

一、功能需求分析

1. 核心功能模块

  • 环境监测

    • 实时检测土壤湿度(自动触发灌溉系统)
    • 监测环境温湿度、光照强度(联动补光系统)
    • CO₂浓度检测(可选高端配置)
  • 智能控制

    • 自适应灌溉(根据土壤湿度阈值自动调节)
    • 光照补偿(阴天自动启动LED补光)
    • 多模式切换(手动/自动/季节模式)
  • 用户交互

    • 本地LCD显示屏(实时数据可视化)
    • 手机APP远程监控(数据图表+报警推送)
    • 语音交互模块(支持语音查询状态)

2. 扩展功能

  • 植物生长模型(基于历史数据的养护建议)
  • 太阳能供电系统(户外版专属配置)
  • 社交功能(分享植物生长数据到社交平台)

二、系统架构设计

1. 硬件架构

土壤湿度 光照强度 水泵控制 补光灯 WiFi/4G 传感器层 主控单元 执行机构 通信模块 云平台 用户终端

2. 软件架构

  • 嵌入式端:FreeRTOS实时操作系统
  • 云端
    • 数据存储:MySQL数据库
    • 业务逻辑:Python+Django框架
    • 移动端:Flutter跨平台开发

三、关键器件选型

功能模块 推荐型号 技术参数
主控芯片 STM32F103C8T6 ARM Cortex-M3内核,72MHz
多合一传感器 Xiaomi Flora传感器模组 土壤湿度+光照+温度三合一
水泵模块 12V直流微型水泵 扬程2米,噪音<40dB
通信模块 ESP8266 支持WiFi Mesh组网
图像识别 Raspberry Pi Camera V2 800万像素,支持OpenCV处理

四、技术创新点

  1. 混合供电系统
  • 市电+太阳能双模式自动切换
  • 超级电容应对短时断电
  1. AI生长预测
  • 基于LSTM网络的生长趋势分析
  • 异常状态早期预警(如烂根风险)
  1. 模块化设计
  • 传感器阵列可插拔替换
  • 支持LoRa/WiFi/蓝牙多协议通信

五、应用场景展望

1. 消费级市场

  • 家庭园艺:解决都市人养花难题
  • 教育领域:中小学STEAM教学教具

2. 商业级应用

  • 智慧农业:大棚种植监测终端
  • 市政绿化:公园智能花箱管理系统

3. 未来演进方向

  • 元宇宙融合:NFT植物数字孪生系统
  • 医疗辅助:疗愈花园智能管理系统
  • 太空种植:微重力环境适应性改造

六、需求定制

根据项目需求,定制化开发,杜绝成品直接转售。项目开发文档,设计资料,详细过程资料,实物落地,代码注释,售后讲解,文章撰写,质量查重等一条龙服务,质量值得信赖。

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