创新成果 | 养花神器——智能浇花机

养花的人应该多少都会遇到这样的问题：需要根据花的习性定时浇水，但给花浇水是个「技术活」，不记得浇水或水浇多了，都会影响花的生长。

针对这个问题，可以研究制作一个简单、实用的自动浇花机。根据检测土壤的湿度，来控制浇水的频率。

你也可以根据下方智能浇花机的探索手册，来尝试理解思路，设计出属于你的浇花机~

智能浇花机探索手册

浇花机制作简介

利用3D打印技术和创意浇水机设计制作的原理，让学生利用科学、工程、技术、数学和艺术等学科知识，并借助 3D 建模和 3D 打印等工具实现作品创意。

探索土壤湿度的阈值并根据数据控制浇花机选择性的浇水，通过实验得出结论，并反思分享。

能力目标

学生在实验中既学到了浇花机的设计原理、电路连接以及编程等知识，也锻炼了对知识的运用能力、动手实践能力和逻辑思维能力。

思路探索

智能浇花机不仅具有检测土壤湿度和自动浇花的功能，还将花盆与浇花装置融为一体。

所以我们需要利用一个土壤湿度传感器来检测土壤湿度，AD转换模块将湿度信息传递给主控板，当主控板检测到土壤湿度达到设定的值，则驱动水泵进行浇水。

基于这一设计原理，我们可以设计一个装置用于固定主控板等硬件模块，设计一个花盆用于种花，在花盆底部设计一个蓄水装置。此外，考虑设计的创意性和美观性，我们模拟了下雨的场景，在花盆顶部设计了一个云朵造型的花洒。

相关知识

S科学：微计算机控制电路

T技术：3D打印技术

E工程：结构的衔接性、稳定性、安全性

A艺术：外观的创造性和美观性

M数学：立体几何、计算、逻辑运算

物料清单

需要准备以下物件哦：

1、硬件盒×1

2、花洒×1

3、花盆×1

4、蓄水池×1

5、小水泵×1

6、土壤湿度检测传感器×1

7、电机驱动×1

8、Nano及扩展板×1

9、DC电源插座公头电源连接线×1

10、M3*10的自攻螺丝×12

工具准备

1、ABC3D软件

2、Mixly软件

3、3D打印机

4、SD卡

5、USB数据线

6、梅花螺丝刀

点亮思路

01、设计准备

设计智能浇花机之前，理解其运行的原理，主要思考并分析电子硬件、主体的大小和潜在的影响。

测量出硬件的尺寸，并根据这些数据整体构思出浇花机的模型。

02、创建电子硬件模块

模型的设计是根据硬件模块的结构和功能设计而成的。所以就需要进行硬件模型的设计。

在设计时需要对各个硬件结构上及功能上进行分析，设计完成以后还要进行模型的测试，因为整体模型的设计和尺寸的参考对结果有巨大影响。

03、设计智能浇花机

根据硬件、功能、一体化设计和尺寸大小，创建出可以拼接的模型。

模型整体充满艺术气息，云朵花洒与简单花盆模拟了雨天的天气场景，花洒、花盆和蓄水池构成水循环系统。

04、组装达人

打印好的模型确认尺寸无误后，进行组装。

用螺丝将nano、扩展板、AD转换模块以及驱动固定到硬件盒之中。

其次将小水泵固定到水槽中，安装花洒，连接电路，整体安装在一起。最后把花盆组装到主体，完成组装。

05、实现功能

首先认识图形化编程软件，学习编程的逻辑思维，用mixly编程以后，编译上传代码到浇花机控制板，实现智能浇水的功能。

拓展思考

1、智能浇花机的设计还可以增加哪些功能？

2、想一想，你还见过哪些水循环现象/应用？

完成制作后

不仅可以把做好的作品

保存到ABC3D软件的仓库里

还可以上传至

ABC3D创客教育云平台哦

ABC3D创客教育云平台

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