智慧盆栽

物聯網時代來臨，連盆栽都可以智慧化，智慧盆栽可以讓你透過雲教授的App了解到植物的需求狀態，它能監看盆栽中的土壤水分，並在達到缺水的時候進行自動補充，以及判斷目前的光度，了解到植物是否有均衡的吸收陽光，現在，開啟雲教授，將家中的盆栽智慧化吧！

創作動機

現代人經常為了工作忙到沒日沒夜，常常導致自己所種植的植物枯萎，因此將傳統盆栽與CPF結合後，並透過行動裝置即能不受任何環境與時間的限制，即可隨時監控盆栽的狀況，並在植物需要光線或是補水時能第一時間給予適時的補給。

設備需求

設備名稱數量

宏碁雲教授 - 1個

Leonardo 開發板 - 1個

Grove 擴充板 - 1個

檯燈(可5V控制) - 1個

霧化器模組 - 1個

濕度感測器 - 1個

光敏感測器 - 1個

壓克力底座 - 1個

盆栽 - 1個

運作原理

利用土壤濕度感測器偵測土壤濕度和來控制霧化器，以提供植物足夠的水分生長。
利用光敏感測器偵測植物生長環境的光度來控制檯燈，以提供植物充分的光度生長。

流程圖：

智慧盆栽實作步驟

程式撰寫步驟

STEP 1

連接雲教授，開啟CPF Arduino，進入Lesson 8 插槽模式。

STEP2

先將雲教授與相對應感應器連接至Grove擴充板，土壤濕度感測器連接至A0插槽，光敏感測器連接至A1插槽，檯燈連接上D2插槽，霧化器連接上D3插槽，如圖：

圖

STEP3

點擊執行按鈕，可對目前感應器進行各別操作與顯示，插槽A0顯示土壤濕度感測器的值，插槽A1顯示光敏感測器的值，D2欄位可以控制檯燈開關，D3欄位可以控制霧化器的噴霧大小。

STEP4

在開始撰寫程式碼之前，先來看一下本程式自訂的函式(function)介紹：

lightSensorSet()

取得光敏感測器的數值。

LEDControl()

控制RGB LED燈的顏色。

moistureSensorSet()

取得濕度感測器的數值。

sprayControl()

使用霧化器為植物補充水分。

現在，要開始撰寫智慧盆栽的程式碼，點擊修改按鈕進入程式碼編輯介面，將預設的程式碼全部刪除。

首先，撰寫moistureSensorSet()來取得濕度感測器的數值。

var moistureSensor;

function moistureSensorSet(){

    moistureSensor = cpf.get("socket a0");

    ui.set("socket a0", moistureSensor);

    return moistureSensor;

程式解析：

宣告moistureSensor變數。
新建一個函式moistureSensorSet()。
在moistureSensorSet()函式中，使用moistureSensor變數來接收濕度感測器的數值。
在moistureSensorSet()函式中，執行ui.set()，將濕度感測器的數值顯示在A0區塊上。
在moistureSensorSet()函式中，回傳moistureSensor變數。

STEP5

接著撰寫lightSensorSet()函式，來取得光敏感測器的光感值。

var moistureSensor;

var lightSensor;

function moistureSensorSet(){

    moistureSensor = cpf.get("socket a0");

    ui.set("socket a0", moistureSensor);

    return moistureSensor;

function lightSensorSet(){

    lightSensor = cpf.get("socket a1");

    ui.set("socket a1", lightSensor);

    return lightSensor;

程式解析：

宣告lightSensor變數。
新建一個函式lightSensorSet()。
在lightSensorSet()函式中，使用lightSensor變數來接光敏感測器的光感值。
在lightSensorSet()函式中，執行ui.set()，將光敏感測器的光感值顯示在A1區塊上。
在lightSensorSet()函式中，回傳lightSensor變數。

STEP6

接著撰寫sprayControl()函式，來控制霧化器的噴霧大小，提供植物足夠的水分。

...

function lightSensorSet(){

    lightSensor = cpf.get("socket a1");

    ui.set("socket a1", lightSensor);

    return lightSensor;

function sprayControl(status,time){

    cpf.set("socket d3", status);

    delay(time);

程式解析：
新建一個函式sprayControl()。
在sprayControl()函式中，使用status參數設定D3插槽霧化器的噴霧大小。
在sprayControl()函式中，使用time參數來設定程式的延遲。

STEP7

接著撰寫LEDControl()函式，來控制檯燈的開與關。

...

function sprayControl(status,time){

    cpf.set("socket d3", status);

    delay(time);

function LEDControl(status){

    cpf.set("socket d2", status);

程式解析：

新建一個函式LEDControl()。
在LEDControl()函式中，使用status參數設定D2插槽的白光LED開與關。

STEP8

相關函式都完成後，接下來要新建一個判斷式，判斷若盆栽光線不足時開啟白LED燈增加環境的亮度；若土壤濕度不足時則開啟霧化器來提供土壤足夠的水分。

var moistureSensor;

var lightSensor;

if(lightSensorSet()<300){

   LEDControl(1);

}else{

   LEDControl(0);

if(moistureSensorSet()<300){

   sprayControl(255);

}else{

   sprayControl(0);

...

程式解析：

新建一個判斷式，若呼叫lightSensorSet()函式取得的光感值小於300時，呼叫LEDControl()函式並傳入參數1來開啟白光LED燈，否則傳入0來關閉白光LED燈。
另外新建一個判斷式，若呼叫moistureSensorSet()函式取得的濕度值小於300時，呼叫sprayControl()函式並傳入參數255來控制霧化器的噴霧大小，否則傳入0來關閉霧化器。

STEP8

以上已完成了程式碼的撰寫，最後在最後一行加上 cpf.repeat(); 開啟迴圈進行重複執行的動作。

實作效果

確認雲教授連線成功後，執行程式，app畫面上的A0區塊會顯示土壤濕度的數值，A1區塊則是顯示目前的光感值。
當土壤濕度不足則會啟動霧化器提供土壤水分，否則不會啟動霧化器。
當環境光度變低時則會自動開啟檯燈，若光度足夠檯燈將自動關閉。

完整程式碼

//智慧盆栽//

var moistureSensor;

var lightSensor;

if(lightSensorSet()<300){

   LEDControl(1);

}else{

   LEDControl(0);

if(moistureSensorSet()<300){

   sprayControl(255);

}else{

   sprayControl(0);

function moistureSensorSet(){

    moistureSensor = cpf.get("socket a0");

    ui.set("socket a0", moistureSensor);

    return moistureSensor;

function lightSensorSet(){

    lightSensor = cpf.get("socket a1");

    ui.set("socket a1", lightSensor);

    return lightSensor;

function sprayControl(status,time){

    cpf.set("socket d3", status);

    delay(time);

function LEDControl(status){

    cpf.set("socket d2", status);

cpf.repeat();

實作延伸

一個智慧的盆栽解決了許多都市人在種植植物上的困擾，讓盆栽也有自我照顧的能力!接下來我們可以加入一些聲光模組，像是當霧化器的水不夠而造成無法澆水的話，可以透過蜂鳴器發出警示聲或是閃LED燈提醒主人該加水囉!當然，每一種植物的生長需求還是會有所不同，如何讓智慧盆栽能夠智慧化的改變生長環境，這也是一個值得探討的課題。

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運作原理

流程圖：

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智慧盆栽實作步驟

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STEP8

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實作效果

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