奇迹奇趣-智能生态花盆：十岁小朋友李彦铭的3D打印日记（下）

获实用新型、软件著作权两项知识产权。这位当年只有十岁的小朋友名叫李彦铭。他用写日记的方式真实记录了设计、打印、制作【智能生态花盆】的全过程。涉及过滤、生态、稳压、蓄电、远程、APP等方面的知识。我们对他观察生活、独立思考、动手实践的能力感到震惊。也对我们这个城市的3D打印教育感到欣慰。让我们一起分享他的3D打印创意日记吧。

日记（六）小金鱼与水的含氧量

时间：2018年8月5日

作者：李彦铭

最近,酷暑难熬。白天温度高时含氧量需增加,晚上水的含氧量可以适当减少。应该是晚上小金鱼不怎么活动吧。我通过时间控制器来调节,并适当减少晚上水泵开启的时间。

日记（七）系统堵塞

时间：2018年12月3日

作者：李彦铭

过了四个月,智能生态花盆一直没有出现什么新问题。可是今天,水意外从花盆顶部溢出了!经过调查,我发现组成过滤系统的石块,沙粒,细沙已经丧失了透水能力,很难过滤了。

这个问题我想了很久,还是没有"特效药"。爸爸说沙子里有的鱼屎不能冲走。所以就换了沙子,生态花盆再次生机勃勃。

日记（八）小金鱼饿晕了

时间：2018年12月11日

作者：李彦铭

我们外出了三天,周一回到家。我喂食的时候,发现两条小金鱼在疯抢。原来它们饿了三天。我想，要是能做一个自动喂食器就好了。即使是外出,也可以给金鱼喂食啦！

因为我们的短暂外出，致使鱼龟饥饿过头，我想设计自动喂食器来解决这个问题。这样的窘境，很多家庭主妇都会遇到，所以，我已经迫不及待。妈妈应该也会很高兴。

日记（九）多功能远程控制

时间：2018年12月11日

作者：李彦铭

今天,我和爸爸说起自动喂食的想法,爸爸居然表扬我敢想敢说。他说小米家居就有这种理念,我一定能梦想成真。我爸爸有一个特别好的朋友,在工厂上班。我们和叔叔打了两个小时的电话,都是专业术语:

远程APP控制需要在手机端安装软件,同时在智能生态花盆上配备一块控制板。先用“树莓”做控制板,做继电器板,并在手机端编写软件。就可实现远程控制投食、水泵抽水,水位检测等功能。实现的原理是:在手机端,用网语言(HTML)和树莓派(有网口和无线网卡)通讯，然后通过树莓派的端口控制继电器。

虽然我不是很清楚具体操作的过程,但是原理我很清楚。因为在我小的时候,用电子积木搭建遥控玩具的时候,就是通过无线电来传输命令。我想,道理应该是一样的。

这就是树莓派和继电器板

日记（十）电子元件到了，我迫不及待

时间：2019年5月1日

作者：李彦铭

这个黄金周,我终于能继续我的实验和研究。

我和爸爸在网上采购了树莓派、继电器、三极管、TF存储卡等电子元件。

刚刚拿到网上新买的电子元件包，迫不及待拆开,这次电子元件中的继电器和以前玩电子积木时候的有些不同,这次买的是12伏的,接上电源,就听到嘀嗒的一声,开关就接通了。很早以前就知道继电器的原理,因为我的手工小制作"小别墅"就用了继电器。它是电流通过线圈产生磁场吸引铁块,使铁块运动。

我拆开一个,里面的铜线很细,真的很神奇,可以用很小的电流来（产生）很大的功率，我利用继电器的开关来控制继电器本身的线圈,于是做了一个蜂鸣器。

日记（十一）叔叔说要写一段代码

时间：2019年5月3日

作者：李彦铭

今天爸爸的那个软件工程师叔叔来了。他详细询问了智能生态花盆的工作过程,我告诉他要测量温度和水位,还要能够开关水泵和投食器。其实就是两个数据采集和开关控制就可以了。开关控制就是改变端口电压的变化,电压变高就接通继电器,变低就关掉继电器,然后通过继电器来控制水泵或投食器。叔叔说他要写一段代码,装入程序就OK了。需要半天的时间,好期待。

日记（十一）“韶山家居”,开心极了。

时间：2019年5月5日

作者：李彦铭

程序终于写好,装入树莓派。设置好网络,迫不及待地运行。我和爸爸在楼下,点一点手机端的控制界面,程序打开，点一个控制开关,树莓派那边竟然没有反应。我们都急了,仔细检查,原来端口搞错了，改过来后,再次点击手机端控制界面,树莓派的端口上面红色LED点亮,点击另一个开关,绿色LED点亮,终于实现了远程控制,开心极了。

现在把两个端口改成继电器的线圈就可控制水泵和投食器了。把手机拿到室外,跑到很远很远的地方也可以控制,只要手机有信号。

我在叔叔的帮助下安装了手机APP，点开‘韶山家居’，实现远程监测。我感觉我快飞起来了！

下面是投食器、水泵远程控制和智能生态花盆的温度监测手机截图。

终于实现了远程监控，虽然有时信号不稳、设备出现故障，但我已经很开心，多巴胺也在急速爆棚。

小结

1、建议用喜水植物。风信子,滴水观音，富贵竹等

2、投放的小鱼不能太多,太多时粪便堵塞不利于植物吸收。

3、沙子半年-一年换一次。半年最好。

4、要定期清理水泵,不然较大的鱼粪会把它堵住。

5、可调整泥土的比例,让它的应用范围更广。

新的想法

可不可以用手机远程操控更多参数，比如连接水源,停水警报等。

智能生态花盆的研究过程充满惊奇和趣味，我的科技经验也越来越丰富。电子技术、生物科技、机械原理等多种知识让我大开眼界。经过我们家庭会议讨论，我们决定申报国家实用新型专利，这将是对我科技创新之路的莫大鞭策和鼓励。

后续花絮：武汉加油！

疫情席卷而来的时候，宅家的我，重新翻出我的继电器，制作了一件超有爱心的礼物-----武汉加油！它摆放在我妈妈的阳台生态花园，四个字一前一后轮流闪耀，映衬着我的智能生态花盆，也寄托着我对武汉的牵挂！

智能生态花盆的诞生，离不开我多年科学知识的积累。我发现，唯有敢想敢做、动手操作、不断尝试、才能让科学之路越走越远。