1  选题背景与意义

      近年来，家庭盆栽的功能定位已从单纯的 “室内装饰” 升级为 “精神慰藉” 与 “微生态调节” 的双重载体。家庭盆栽的功能已从单纯室内装饰升级为精神慰藉与微生态调节的双重载体，全球及我国城市化率的提升（使得阳台、室内盆栽成为弥补户外绿化不足的 “微型绿洲”，且功能性盆栽需求激增，催生科学养护诉求。然而传统养护模式存在显著痛点，“想养不会养”“想养没时间养” 导致盆栽存活率低下，65% 的死亡源于浇水不当，20% 因光照 / 温度不适，30% 因遗忘养护，还造成水资源与重复购买成本浪费。

        家庭盆栽养护系统作为融合园艺学、物联网技术与智能控制技术的复合型应用系统，能精准聚焦用户痛点，切实提升居民生活品质。对于广大盆栽爱好者，尤其是园艺新手而言，系统通过 “自动监测 + 智能决策 + 精准执行” 的模式，有效降低养护门槛。以往家庭盆栽存活率仅约 40%，而系统凭借实时监测土壤温度、土壤湿度、光照、土壤酸碱度、土壤TDS等关键参数，结合植物品类与生长阶段动态调整养护方案，大幅减少因植株死亡带来的重复购买成本与资源浪费。同时，系统的远程监控功能让用户即便出差也能随时查看盆栽状态，自动执行模块可在无人时完成浇水、补光等操作，异常预警功能能避免不可逆损伤，彻底解决 “没时间养护”“时刻牵挂” 的困扰。此外，系统通过优化光照、湿度等环境参数，能最大化盆栽的空气净化与湿度调节功能，间接改善室内居住环境质量，为居民健康生活提供助力，让家庭盆栽真正成为提升生活幸福感的重要元素。​

2  技术框架

STM32单片机+Wi-Fi无线通信模块+手机App

3  实现功能

1. 土壤温度监测：采用DS18B20湿度传感器对环境的温度进行采集，当温度未处于设定阈值范围内，蜂鸣器报警。
2. 土壤湿度监测：采用YL-69土壤湿度传感器实时对环境的土壤湿度，当土壤湿度低于设定阈值最小值，自动打开水泵灌溉，直到土壤湿度到达设定阈值的最大值，自动停止水泵灌溉。
3. 光线监测：选用5516光敏电阻传感器实时监测环境的光线强弱情况，当光线低于设定阈值的最小值，自动打开照明灯补光。
4. 土壤酸碱度和电导率监测：采用土壤PH+电导率二合一传感器实时监测环境的土壤PH和土壤TDS情况，当土壤PH或土壤TDS未处于阈值范围内，蜂鸣器报警
5. 按键功能：可以根据季节或盆栽种类通过按键和手机端App设定设定土壤温度、土壤湿度、光线、土壤TDS和土壤PH的最适阈值和控制补光灯和水泵灌溉的状态及切换模式。
6. 屏幕显示：通过OLED显示屏显示系统的数据。
7. 手机App监测与控制：通过WiFi无线通信技术将监测数据上传至手机App，用户可以通过手机端App来实现对环境监测数据的查看、阈值的设定、设备控制等功能。

4  系统总体设计

1. 输入模块：采集环境与控制信号

• 土壤多参数检测模块：包括 ** 土壤温度、湿度、PH、TDS（总溶解固体，反映肥力等）** 检测模块，用于采集土壤的核心环境参数；
• 光线检测模块：采集环境光照强度；
• 按键控制模块：提供人工手动控制接口（比如手动启动灌溉、补光等）。

2. 核心处理单元：STM32 单片机

所有输入模块的信号都传输到STM32 单片机，由它对数据进行分析、处理（比如判断土壤湿度是否过低、光照是否不足等），再根据预设逻辑或外部指令，输出控制信号。

3. 输出与通信模块（右侧）：执行控制、显示与远程交互

• OLED 显示模块：本地实时显示土壤温度、湿度、PH、TDS，以及光照等参数，方便现场查看；
• 水泵灌溉模块：根据土壤湿度检测结果，由单片机控制 “是否启动灌溉”，保持土壤湿度适宜；
• 照明灯补光模块：根据光线检测结果，光照不足时自动开启补光，满足植物光照需求；
• 蜂鸣器报警模块：当土壤参数（如湿度过低、PH 异常）超出预设阈值时，触发报警提示；
• WiFi 无线通信模块：作为 “单片机与手机 App” 的桥梁，实现两部分功能：
  • 把单片机采集的土壤 / 环境参数发送到手机 App，实现 “远程监测”；
  • 接收手机 App 发送的控制指令（如远程启动灌溉、关闭补光），传给单片机执行；

5  实物效果图