【基于單片機的泥土濕度檢測智能澆花控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)3500字（論文）】

第第十八頁基于單片機的泥土濕度檢測智能澆花控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)目錄TOC\o"1-2"\h\u5416基于單片機的泥土濕度檢測智能澆花控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn) 一10954一、前言 一17811二、設(shè)計組成及功能 二30108（一）設(shè)計功能 二27137（二）設(shè)計組成 二11846圖1：設(shè)計框圖 二12366三、硬件設(shè)計 二25631（一）溫濕度檢測模塊 二26522（二）顯示數(shù)據(jù)模塊 三23121（三）自動澆水控制模塊 四15592圖4：自動澆水模板 四3680四、軟件設(shè)計 五29168（一）系統(tǒng)總體流程圖 五13384圖5：總體流程圖 六1885（二）功能子系統(tǒng)程序流程圖 六23608圖6：功能子系統(tǒng)流程圖 七24068圖7：ADC0832流程圖 七22386總結(jié) 七12001參考文獻 九23769謝辭 十30677附錄 十一13100[1]參考代碼 十一11128[2]電路原理圖 十七5646[3]實物圖 十七一、前言伴隨著科技的日益復(fù)雜的發(fā)展和人們生活水平逐漸的提高,人們開始向更高的生活水平邁步,人們也開始在自己的家中種植一些花草。但同是面對生活和工作的巨大壓力人們會時常忘記給自己的盆栽澆水,特別是在你長時間的出差工作花草如果不能及時的得到水分就會枯萎和凋零。本系統(tǒng)裝置功能就是為了解決這個問題而設(shè)置的,根據(jù)花草最適合的溫濕度進行設(shè)定某一定值。當(dāng)溫濕度低于這某一定值時,這個裝置系統(tǒng)就會開始對花草盆栽進行澆水當(dāng)溫濕度達到一定值時這個裝置就會自動停止。利用這個系統(tǒng)裝置可以幫助人們自助澆花,不用再擔(dān)心自己在工作繁忙或長期出差時而忘記對自己養(yǎng)的花草澆水,以便影響花草的生長。二、設(shè)計組成及功能（一）設(shè)計功能LCD顯示當(dāng)前濕度值，人工改變環(huán)境濕度，模擬濕度變化。隨著濕度值的變化，系統(tǒng)具有良好的濕度實時檢測和顯示功能。通過按鈕設(shè)置濕度下限。如果當(dāng)前濕度低于此值，則泵電路和蜂鳴器可以正常工作。另外，通過一段時間的運行測試，系統(tǒng)能夠正常工作，具有一定的穩(wěn)定性。（二）設(shè)計組成本系統(tǒng)裝置是以AT89C51單片機和ADC0832組成的系統(tǒng)中核心，再以電源繼電器泥土傳感器液晶顯示器五個模塊構(gòu)成。時間模塊時間模塊濕度檢測模塊按鍵輸入電源模塊顯示數(shù)據(jù)模塊報警模塊澆水控制模塊圖1：設(shè)計框圖通過泥土溫濕度檢測模塊來檢測泥土的溫濕度，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換信號處理后輸入單片機，其中包括AD轉(zhuǎn)換，濕度采集，單片機譯碼等工作。單片機進行數(shù)據(jù)采集完通過中斷程序讀取數(shù)據(jù)。最后通過軟件程序處理后通過LCD1602顯示出來。當(dāng)泥土溫濕度低于所設(shè)定的值時值時單片機，這時系統(tǒng)就會輸出一個信號使其自動澆水，當(dāng)泥土的溫濕度高于所設(shè)定的值時單片機系統(tǒng)裝置會發(fā)出信號立刻斷開水泵停止對盆栽進行供水。三、硬件設(shè)計泥土溫濕度檢測與控制系統(tǒng)由STC89C52單片機、ADC0832、電位器、LCD顯示屏、電阻等組成。（一）溫濕度檢測模塊泥土濕度監(jiān)測器主要由一臺單片機STC89C52、一臺ADC0832A/D和一個yl-69模塊組成,這是一個小型和強大的CMOS8位和4K位的微處理器。1.它是采用泥土溫度作為感應(yīng)循環(huán)的ADC0832和濕度傳感器yl-69。ADC0832是主控制晶體的外圍電路；土塘濕度檢測器將收集到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為a/d，將已確定的模擬值轉(zhuǎn)換成數(shù)字值,并將其轉(zhuǎn)換成一個單片式裝置STC89C52,允許8位最大分辨率可達256位水平。Yl-69濕度傳感器是一種濕度傳感器,它可以通過改變其介電常數(shù),及時探測泥土濕度,體積和阻力。當(dāng)水分傳感器yl-69檢測到泥土濕度低時,濕度報告模塊提供了更高的濕度。如果地面濕度高,也就是說,低水位表,連接指定輸出的ADC0832串行數(shù)據(jù),輸出P1.5,輸入和輸出信號,連接P1.3端子和芯片選擇器,輸入可用于將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為a/d的模擬輸入通道(CH0)濕度傳感器。圖2：設(shè)計框圖（二）顯示數(shù)據(jù)模塊顯示部分我們公司是率先采用了一種產(chǎn)品名為lcd1602的新型液晶物理顯示器,液晶物理顯示的工作原理也就是我們利用新型液晶的各種物理顯示特性,通過一定電壓對其液晶顯示器的區(qū)域亮度進行供電控制,有了供電就有機會實現(xiàn)有屏的顯示,這樣液晶顯示器不管即使也可以同時顯示和輸出各種圖形。液晶電視顯示器產(chǎn)品具有屏幕厚度薄、適用于通過大規(guī)模集成電路直接進行驅(qū)動、易于直接實現(xiàn)全方位彩色顯示的三大特點,目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在便攜式電腦、數(shù)字視頻攝像機、pda以及移動通信處理工具等眾多應(yīng)用領(lǐng)域。lcd1602是一個采用點陣式的液晶電視顯示器,特別是字母,數(shù)字和信號接收,可以是1602LCD的顏色和亮度,沒有閃爍,固定照明,高質(zhì)量,泥土濕度報告模塊將包括LCD1602到d0-d7的鏈接和交通respack8,這將是從一個單片機p0.0-p0.7,通過i/o接口確定泥土的熱濕度。圖3：溫濕度檢測模板（三）自動澆水控制模塊在液壓泵驅(qū)動電路的目前基本結(jié)構(gòu)中,主要還是使用自動控制器和繼電器,繼電器主要使用泵的電磁自動效應(yīng)進行工作,如"自動斷路器"因此,繼電器在一些需要進行自動控制的泵泵電路中廣泛得到使用。電磁驅(qū)動繼電器通?？梢园ㄒ粋€電磁線圈,鐵芯電路和電磁中樞。當(dāng)振動線圈在兩個繼電器內(nèi)互相連接時,產(chǎn)生了在電磁彈簧作用下的強大磁力,吸引器的電動中樞自動閉合兩個接點,連接得到相應(yīng)的振動電路;同時當(dāng)振動線圈電路中的勵磁電流自動消失時,電動中樞在振動彈簧的磁力作用下自動返回原來的工作位置并自動斷開閉合接點。通過控制繼電器繞組中的電流可以控制斷路。泵線路的原理圖如圖所示。電流,使繼電器產(chǎn)生電效應(yīng),接觸K1將電動機M與熒光二極管D2連接,并啟動水泵,開始抽水,點燈指示水4、報警模塊。圖4：自動澆水模板四、軟件設(shè)計（一）系統(tǒng)總體流程圖自動化的澆花澆溉系統(tǒng)采用軟件的開發(fā)設(shè)計,這個軟件設(shè)計中我們就是采用了一種結(jié)構(gòu)化、模塊化的設(shè)計方法,這是為了我們更加方便的來解和擴展其中的功能,自動化節(jié)水澆溉系統(tǒng)軟件是用一個c語言軟件來直接進行這個軟件的開發(fā)設(shè)計。當(dāng)這個自動抽水澆花澆溉系統(tǒng)開始運行時,首先它們就會開始進行系統(tǒng)初始化,并且它會開始自動獲取我們所需要設(shè)定的初始的泥土濕度的數(shù)值,經(jīng)過這些信息處理之后,會運送到一個液晶電視顯示器顯示信息;主要的循環(huán)器會判斷當(dāng)前澆溉環(huán)境的泥土濕度的數(shù)值,對比當(dāng)前的環(huán)境泥土濕度的數(shù)值確定是否應(yīng)該低于這個設(shè)定值,如果濕度低于這個設(shè)定值,繼電器就可能會開始驅(qū)動一臺水泵開始進行自動澆花抽水進行澆溉,如果測定值高于我們所設(shè)定的值時,系統(tǒng)則不需要工作。開始開始初始化濕度采樣A/D轉(zhuǎn)換LCD顯示判斷濕度值是否低于設(shè)定值繼電器驅(qū)動澆溉結(jié)束Y N 圖5：總體流程圖開始系統(tǒng)初始化LCD1602初始化寫指令寫數(shù)據(jù)寫數(shù)據(jù)計數(shù)器為零結(jié)束（開始系統(tǒng)初始化LCD1602初始化寫指令寫數(shù)據(jù)寫數(shù)據(jù)計數(shù)器為零結(jié)束 LCD1602流程圖 Y N圖6：功能子系統(tǒng)流程圖由此圖我們就可以看出LCD1602液晶顯示器的作用就是把我們所設(shè)定的濕度值和我們所測量出的濕度值顯示出來。開始開始KAISADC0832初始化ADC0832起源ADC0832讀取時間LCD1602顯示讀取的數(shù)據(jù) 圖7：ADC0832流程圖adcc0832的主要功能工作基本原理首先是把一個數(shù)字模擬信號轉(zhuǎn)換成一個模擬數(shù)字信號,緊接著把一個數(shù)字模擬傳感器信號進行數(shù)據(jù)收集后再把得到的一個數(shù)字模擬信號轉(zhuǎn)換成一個模擬數(shù)字信號之后,單片機根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)與我們程序所設(shè)定的數(shù)據(jù)進行對比之后做出相應(yīng)的反應(yīng)。總結(jié)這一次我們設(shè)計的泥土盆花自動控制澆水集成系統(tǒng)也就是我們以各種電子軟件類的自動采集澆花器的基本工作流程原理為設(shè)計參考,運用澆水溫濕度自動采集控制電路及采用單片機自動控制集成技術(shù)設(shè)計構(gòu)成一個基于泥土澆水溫濕度自動采集與盆花澆水自動化的控制集成系統(tǒng)。然后我們再使用數(shù)字電路控制自動給水系統(tǒng)及時的澆水和系統(tǒng)供水。整個自動澆水系統(tǒng)包括泥土溫濕度的采集和顯示、計數(shù)器的分別設(shè)置與自動顯示兩個個體的部分。手動部分主要是由一個單片機從一個數(shù)碼管理中讀取輸入每個月份與每天的一個及時澆水時刻,通過我們給出的軟件程序自動設(shè)定準(zhǔn)時自動澆水的工作時間。通過控制按鍵自動開關(guān)對當(dāng)前澆水時間以及準(zhǔn)時正常澆水控制時間節(jié)點進行自動設(shè)置,共陰池的數(shù)碼管理圖顯示,當(dāng)當(dāng)前時間節(jié)點處在所需要設(shè)置的正常澆水控制時間內(nèi)時,單片硅電機就會發(fā)出一個控制時鐘信號,開始準(zhǔn)時澆水。否則,停止土地澆水。

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附錄[1]參考代碼#include<reg52.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintunsignedchari=100;unsignedcharj,k,temp,key;sbitlcden=P3^4;sbitrs=P3^2;sbitrw=P3^3;sbitD1=P3^5;sbitTR=P3^6;uchartable1[]="soilhumidity";uchartable2[]="ok";uchartable3[]="Notok";voiddelay(uintx){uinta,b;for(a=x;a>0;a--)for(b=10;b>0;b--);}voidwrite_com(ucharcom){P1=com;rs=0;lcden=0;delay(10);lcden=1;delay(10);lcden=0;}voidwrite_date(uchardate){P1=date;rs=1;lcden=0;delay(10);lcden=1;delay(10);lcden=0;}voidinit(){rw=0;write_com(0x38);//顯示模式設(shè)置：16×2顯示，5×7點陣，8位數(shù)據(jù)接口delay(20);write_com(0x0f);//顯示模式設(shè)置delay(20);write_com(0x06);//顯示模式設(shè)置：光標(biāo)右移，字符不移delay(20);write_com(0x01);//清屏幕指令，將以前的顯示內(nèi)容清除delay(20);}unsignedcharkey_scan(){P2=0xfe;temp=P2;temp=temp&0xf0;if(temp!=0xf0){delay(5);if(temp!=0xf0){temp=P2;switch(temp){case0xee:key=0;break;case0xde:key=15;break;case0xbe:key=14;break;case0x7e:key=13;break;}while(temp!=0xf0){temp=P2;temp=temp&0xf0;}returnkey;}}P2=0xfd;temp=P2;temp=temp&0xf0;if(temp!=0xf0){delay(5);if(temp!=0xf0){temp=P2;switch(temp){case0xed:key=12;break;case0xdd:key=9;break;case0xbd:key=6;break;case0x7d:key=3;break;}while(temp!=0xf0){temp=P2;temp=temp&0xf0;}returnkey;}}P2=0xfb;temp=P2;temp=temp&0xf0;if(temp!=0xf0){delay(5);if(temp!=0xf0){temp=P2;switch(temp){case0xeb:key=0;break;case0xdb:key=8;break;case0xbb:key=5;break;case0x7b:key=2;break;}while(temp!=0xf0){temp=P2;temp=temp&0xf0;}returnkey;}}P2=0xf7;temp=P2;temp=temp&0xf0;if(temp!=0xf0){delay(5);if(temp!=0xf0){temp=P2;switch(temp){case0xe7:key=11;break;case0xd7:key=7;break;case0xb7:key=4;break;case0x77:key=1;break;}while(temp!=0xf0){temp=P2;temp=temp&0xf0;}returnkey;}}return16;}voidmain(){uchara;ucharb;ucharc;D1=0;init();write_com(0x80);//將第一個字符寫在向右偏移17個字符處，為后面的由右向左劃入做準(zhǔn)備。delay(20);for(a=0;a<16;a++){write_date(table1[a]);delay(20);}while(1){b=key_scan();if(b!=16){c=b;write_com(0xc0|0x07);