基于单片机的智能浇灌系统设计概要

1滨江学院毕业论文(设计)题目基于单片机的自动浇花系统设计院系滨江学院专业电子信息工程学生姓名XXXX学号20102300291指导教师XXXXX职称X教授二ＯXX年五月十日2目录1引言..............................................................................................................................................32系统设计......................................................................................................................................32.1方案论证...........................................................................................................................32.1.1总体方案设计........................................................................................................32.1.2芯片的选择...........................................................................................................42.1.3系统结构...............................................................................................................42.2系统硬件设置...................................................................................................................52.2.1AT89S51主要性能参数........................................................................................52.2.2时钟电路...............................................................................................................62.2.3AT89C51的复位电路............................................................................................72.2.4YL-69土壤湿度传感器........................................................................................82.2.5ADC0832功能特点及引脚.....................................................................................92.2.6ADC0832的控制原理.........................................................................................102.2.7继电器..................................................................................................................112.2.8蜂鸣器及按键.....................................................................................................112.3系统软件设计.................................................................................................................122.3.1系统流程图.........................................................................................................122.3.2LCD1602显示程序..............................................................................................132.3.3按键程序..............................................................................................................142.3.4ADC0832芯片接口程序......................................................................................153仿真设计与硬件调试.................................................................................................................153.1仿真设计.........................................................................................................................153.2硬件测试与调试.............................................................................................................164结论............................................................................................................................................16参考文献........................................................................................................................................18致谢................................................................................................................................................19附录................................................................................................................................................193基于单片机的自动浇花系统设计XXXXX南京信息工程大学滨江学院电子信息专业，南京210044摘要：本次盆栽植物自动浇灌系统，系统是用AT89C51单片机作为控制中心，使用YL-69作为土壤湿度传感模块，LCD1602作为显示数据的模块，蜂鸣器作为通知模块，按键是用来设定报警的数值。通过YL-69湿度传感器进行土壤湿度的采集，单片机AT89C51进行信息处理，输出控制信号，控制信号通过控制继电器控制水泵电源是否通断，从而完成自动浇水，浇水的同时蜂鸣器会发出声音提示。关键词：YL-69；湿度；AT89C51单片机;水泵；LCD16021引言随着生活水平的提高，人们已经不再满足于仅仅追求普通温饱的生活方式，而是希望自己的居住生活的环境变的更加好，有清洁的空气，所以很多人在休闲时间自家的阳台上种植植物。植物是离不开水的，花盆存储水分容量是有限的，需要定期浇水，很多都市白领因工作可能会忘记给植物浇水，这样会导致植物由于缺乏水分枯萎而死。因为不同的花和植物需要水的不同特点，所以合理地浇水会使植物生长良好，也能达到节约用水的目的，因此，高效的灌溉系统是能够根据人们的意愿进行适量、适时的方向发展。所以，本设计主要包括两个方面，一是测量，获取土壤水分信息，并根据土壤水分、湿度和植物需水特性的多少来确定浇水的水量。这将摆脱过去，只有浇水的经验，给植物浇水要在科学基础上的决策。二是控制，根据对土壤研究及植物需水特性进行合理的浇水决策，即将传统的只是凭经验由人工手控制洒水器的方式，变化为自动进行适量的、适时的、按需的灌溉控制。系统根据由测量土壤湿度和植物合理的生活环境，通过抽水装置控制给水量的多少，从而使得水资源能够得到高效的使用，同时也节省了人力，达到智能灌溉的目的。2系统设计2.1方案论证2.1.1总体方案设计在国内外都是用自动灌溉装置，其中大部分都是使用虹吸原理进行灌溉的，即是使用渗透的方法灌溉，这种灌溉的方法是连续地、不间断的。采用这种浇花系统仅仅只能保证花卉不应缺水而干枯死，但是对于植物来讲并不是其生长的良好环境，并且浪费水资源。本设计提供了一种智能浇灌的系统，这个系统可以在没有人的环境下在对植物进行浇灌，在浇水的过程中,根据植物需要水分的不同，对植物进行浇水控制。这个系统是根据单4片机原理，运用土壤湿度传感器进行数据的收集，然后通过按键调整上下限，在通过单片机对收集数据的分析及处理，进而判断外界土壤湿度值，假如土壤湿度低于设置的下限，单片机控制水泵浇水同时蜂鸣器发出通知，当土壤湿度达到上限就停止浇水，从而达到自动浇花的目的。本实验重要完成以下的几个功能：1.用YL-69检测土壤湿度；2.使用LCD1602显示测量的数据3.通过分析植物生存的最佳环境设置浇灌的上下限；4.使用单片机对采集到的数据进行分析和处理，在控制水泵是否需要进行浇灌。这个系统是由硬件部分及软件部分组成的，硬件划分为单片机主控、显示、土壤湿度的检测、按键输入、水泵浇灌、蜂鸣器发出通知六大模块。主控模块位AT89C51单片机是负责对数据的分析及处理；YL-69作为湿度检测模块；湿度的上下限是通过按键模块输入；显示模块是显示土壤湿度检测器检测出来的湿度数值及其上限数值；水泵和蜂鸣器是用来执行系统命令的。软件结构与硬件配置相适应，同样是使用模块化，它主要包含主程序、湿度采集子程序、显示数据子程序、按键输入子程序、执行子程序及系统定时中断服务程序等组成。这个系统很灵活，有较强的交互性，可以随时设置湿度的上下限；在系统的开发设计中，应当将软件和硬件相互结合起来，并且个个部件都使用模块化的设计思路。实验检验说明，该系统测量数据误差小、运行稳定，有着很可靠的使用效果，所以可以被广泛的推广使用。2.1.2芯片的选择芯片的选择：AT89C51是由Atmel生产