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作者：洛阳理工学院 王火平 刘阳 党延领
指导教师：李蒙 李京秀

　　作品简介

　　1.开发背景
　　随着人们生活水平的提高，家庭以及酒店等各种公共场所的室内装饰品也越来越丰富多彩。而传统的塑料花卉在家庭、酒店等场合越来越普遍地被使用的同时，却也因满足不了人们追求时尚和个性的心理而逐渐黯然失色。当然，片面的说传统的塑料花卉已经过时了也并不合适，经过社会调查，市场上依然有相当多的人喜欢用塑料花卉作为家居的常用装饰品;只是，在这个个性张扬的时代，传统塑料花卉作为室内装饰品已经满足不了一部分人的需求。

　　2.结构说明
　　智能塑料花卉由MCU、温湿度传感器、光敏电阻、热释电红外传感器等模块组成，其组成结构如图1所示。　　

　　3.功能
　　(1).对室内温湿度的自动监测和调节
　　根据空气的温湿度可自动选择是否喷出水雾等。
　　(2).感知光线的强弱
　　当周围的光照强度改变时，可改变花卉上LED灯的亮度和颜色，进而给人一种焕然一新的视觉效果。
　　(3).对人体的感知
　　当人靠近智能塑料花卉时，可发出动听的音乐，人离开时音乐停止。

　　4.使用说明　　

　　使用时，若关闭电源可以作为普通的塑料花卉;打开电源时，则可以完全自动呈现出以上所述的多种多样的效果，既满足了一般人群的需要，又可以满足另一部分人追求个性的心理。因此，从顾客的角度来看，该产品必定会具有很好的市场发展前景，不仅可以作为家居装饰品，也可以用于酒店、宾馆等场所，还可以作为礼品赠与亲朋好友，具有一定的观赏价值和实用价值。

　　平台选型说明

　　出于制作成本和作品功能等方面的考虑，本次参赛作品选用大赛组委会指定的以STC15F2K61S2芯片为控制核心的单片机开发板，利用单片机双串口分别实现热释电红外传感器，sht10温湿度传感器，光强感应模块，液晶显示模块，语音播放模块，继电器以及微型水泵等的相应功能。

　　设计说明

　　1.原理图　　

　　2.设计原理
　　2.1硬件系统设计
　　作品硬件包括单片机、热释电红外传感器、温湿度传感器、光强感应、LCD、语音播放、微型水泵等模块。
　　热释电红外传感器感知人是否接近花卉，其检测数据发送给单片机，单片机对数据做出相应的处理，从而控制语音模块。当人接近花卉时，语音模块发出动听的音乐;当人离开的时候，语音模块停止发声。
　　温湿度传感器检测周围的温度及湿度，并将检测到的数据发送给单片机，由单片机控制LCD液晶屏显示环境温湿度，并控制水泵喷雾。当环境空气干燥时，单片机控制继电器驱动微型水泵，进行喷雾，喷雾30秒左右，水泵停止工作。30分钟后(保证花瓣上的雾水完全蒸发)，温湿度传感器重新向单片机传送数据。
　　光敏电阻感受周围光照强弱,从而控制LED的亮暗。光强时，LED灯不发光或很暗，当光弱时，LED灯发光或很亮。
　　2.2模块介绍
　　(1)热释电红外传感器
　　热释电红外传感器如图4所示。人体发射的10μm左右的红外线通过菲泥尔滤光片增强后聚集到红外感应源上。红外感应源采用热释电元件，这种元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡，向外释放电荷，经电路检测处理后就能产生报警信号或者实现其他所需的功能。　　

　　(2)sht10温湿度传感器
　　sht10温湿度传感器如图5所示。它由1个电容式聚合体测湿元件和1个能隙式测温元件组成，并与1个14位A/D转换器以及1个2-wire数字接口在单芯片中无缝结合，使其具有功耗低、反应快、抗干扰能力强等优点，性价比很高，使用方法及相关电路系统设计简单。　　

　　(3)光强感应模块
　　光强感应模块如图6所示。该模块可以检测周围环境的光照强度，也可以判断有无光照,模块在黑暗条件下或者光强达不到设定阈值时,DO口输出高电平当外界环境的光强达到设定阈值时，DO口输出低电平。灵敏度可调。　　

　　(4)液晶显示模块
　　本作品选用带中文字库的12864液晶显示屏，如图7所示。它是一种具有4位/8位并行、2线或3线串行多种接口方式，其显示分辨率为128×64, 内置8192个16*16点汉字，和128个16*8点ASCII字符集.利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面。可以显示8×4行16×16点阵的汉字，也可完成图形显示.，且低电压、低功耗。　　

　　(5)语音播放模块
　　语音模块如图8所示。它有边沿触发和电平触发两种触发方式，用来放音。　　

　　(6)微型水泵
　　由于作品要求流量不高(约1～5升/分钟)，但所需的压力较大(约2～11公斤)，主要用于喷雾，不需要长时间工作在高压力或大负载下的情况下，因此选用微型水泵，如图9所示。其体积小效率高，功耗低，抗震性好，噪音小。　　

　　2.3软件设计
　　系统软件结构流程如图10所示。　　

　　作品特色

　　1.先进性
　　作品提高了传统塑料花卉的观赏价值，可以满足新时代人们追求时尚和个性的心理。

　　2.实用性
　　作品使用方法简单，只要接通电源，系统就进入自动模式。成本低、功耗低，可广泛应用于家庭，酒店、宾馆等场所，也可作为礼品相送，具有很高的实用价值。

　　3.创新性
　　实现了花卉的智能化。可以根据感知到的周围环境的变化而做出相应的变化。

系统演示视频：http://v.eepw.com.cn/video/play/id/2568