面对疫情，宅在家的我们可以以各种方式为战“疫”一线的医护工作者、紧急研究病毒的科研人员、口罩厂日夜工作的人们......加油打气。相信同学们在经历这场抗击疫情过程中，也能感受科学技术的力量，科学是帮助我们划破黑暗的利器。
宅家不停学的同学们也要做到“慧学、慧玩、慧生活。是不是可以动手动脑让我们的生活更智能呢？很多人喜欢养花养草，但觉得养护比较费精力，一段时间没法照顾它们的话就会是个让人操心的事儿。如果能亲手制作一个护花小萌宠来辅助我们养花，是不是很好呢？
护花小萌宠
护花小萌宠是一个智能浇花系统，它可以根据土壤湿度自动浇花，也可以根据按钮指 令浇花，甚至可以听从语音指令浇花。制作这样的小萌宠并不难，让我们一起来试试吧！(本活动针对有一定arduino编程基础的学生)
活动器材
展开剩余82%
Arduino UNO、土壤湿度传感器检测端、土壤湿度传感器调节模块、继电器模块、水泵（5V）、水管、花洒（塑料瓶或3D 打印）、蓄水池（塑料瓶或3D 打印）、美工刀、电烙铁、绝缘胶带、十字螺丝刀、量筒等。
制作要求
本活动要制作一个简易的智能浇花系统，它能够通过检测土壤湿度自动浇花，也能够过按钮实现人工浇花。
步骤一：调试水泵
1. 将水泵的电源线与杜邦线连接，并用绝缘胶带包好。注意：为了防止后续水泵与Arduino 连接时接错正负极，故选取红色的杜邦线与水泵的正极电源线焊接，选取黑色的杜邦线与水泵的负极电源线焊接。
2. 将水泵、继电器与 Arduino 控制器相连接，接线说明如下：
① 水泵正极接继电器常开端。
② 水泵负极、继电器 GND 端接 Arduino GND 引脚。
③ 继电器 VCC 端、继电器公共端接 Arduino 5V 引脚。
④ 继电器 IN 端接 Arduino 2 号引脚。
图 一：水泵、继电器和Arduino的连接图
小贴士
继电器
这里所用的继电器共有两个回路——Arduino 端的控制回路以及水泵端的被控制回路。被控制回路一侧有 3 个端口：常开、常闭、公共端，它等同于一个开关，将电源和水泵串联起来。在连接图中，默认状态下开关处于断开状态 ( 公共端和常开端断开 )。控制回路一侧有 3 个端口：正、负、使能（信号），当接上电源后，继电器的红灯常亮，说明继电器已经在工作状态，如果通过使能端给继电器一个低电平的话，继电器的绿灯亮起，并发出清脆的“嗒”声，此时另一回路的公共端就和常开端连接，水泵的电路变成通路状态，水泵开始工作。如果给继电器一个高电平，则绿灯不亮，公共端和常开端断开，回路变成断路状态，水泵停止工作。
步骤二：调试土壤湿度传感器
1. 将土壤湿度传感器接入 Arduino，接线说明如下：
① VCC 接 Arduino 5V 引脚。
② GND 接 Arduino GND 引脚。
③ DO 接 Arduino 3 号引脚。
④ AO 接 Arduino A0 引脚。
小贴士
土壤湿度传感器
土壤湿度传感器分为检测部分和数据处理部分，使用土壤湿度传感器时需要将检测部分插入土壤中，其检测数值会随着土壤湿度的变化而变化。同时，在数据处理部分有一个电位器，可以通过调整电位器来调整传感器检测的阈值。通过Arduino 给传感器的 D0 端一个信号来检测其数值，读取的端口为 A0。
图 二：此电位器用于调整检测阈值
图 三：土壤湿度传感器与 Arduino 的连接图
2. 将土壤湿度传感器插入花盆内，根据检测值分析浇花所需阈值。
步骤三：制作与调试浇花系统
1. 将水泵及土壤湿度传感器接入 Arduino，为了方便排线，可使用面包板。另外，为了实现手动控制浇花，系统还需增加一个按钮开关。
2. 将之前的水泵调试代码和土壤湿度检测代码相结合，利用上一阶段分析的阈值进行自动浇花作业，并通过观察对阈值和浇水量进行优化。
图 四：代码、图纸资料等下载
图 五：智能浇花系统连接图
步骤四：“护花小萌宠“外观设计
1. 测量尺寸。
为了美观，电子元件将被置入“护花小萌宠”的体内，因此需要明确“护花小萌宠”及相关物品的尺寸。
2.利用所准备的材料如塑料瓶等材料仿制完成一个“护花小萌宠”，有能力的同学可以采用3D打印设计制作小萌宠。
来源：上海市科技艺术教育中心
