【基于單片機(jī)的泥土濕度檢測(cè)智能澆花控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)3500字（論文）】

第第十八頁基于單片機(jī)的泥土濕度檢測(cè)智能澆花控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)目錄TOC\o"1-2"\h\u5416基于單片機(jī)的泥土濕度檢測(cè)智能澆花控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 一10954一、前言 一17811二、設(shè)計(jì)組成及功能 二30108（一）設(shè)計(jì)功能 二27137（二）設(shè)計(jì)組成 二11846圖1：設(shè)計(jì)框圖 二12366三、硬件設(shè)計(jì) 二25631（一）溫濕度檢測(cè)模塊 二26522（二）顯示數(shù)據(jù)模塊 三23121（三）自動(dòng)澆水控制模塊 四15592圖4：自動(dòng)澆水模板 四3680四、軟件設(shè)計(jì) 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(xiàn) 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(shí)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(duì)生活和工作的巨大壓力人們會(huì)時(shí)常忘記給自己的盆栽澆水,特別是在你長(zhǎng)時(shí)間的出差工作花草如果不能及時(shí)的得到水分就會(huì)枯萎和凋零。本系統(tǒng)裝置功能就是為了解決這個(gè)問題而設(shè)置的,根據(jù)花草最適合的溫濕度進(jìn)行設(shè)定某一定值。當(dāng)溫濕度低于這某一定值時(shí),這個(gè)裝置系統(tǒng)就會(huì)開始對(duì)花草盆栽進(jìn)行澆水當(dāng)溫濕度達(dá)到一定值時(shí)這個(gè)裝置就會(huì)自動(dòng)停止。利用這個(gè)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(zhǎng)期出差時(shí)而忘記對(duì)自己養(yǎng)的花草澆水,以便影響花草的生長(zhǎng)。二、設(shè)計(jì)組成及功能（一）設(shè)計(jì)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(shí)時(shí)檢測(cè)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(shí)間的運(yùn)行測(cè)試，系統(tǒng)能夠正常工作，具有一定的穩(wěn)定性。（二）設(shè)計(jì)組成本系統(tǒng)裝置是以AT89C51單片機(jī)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(gè)模塊構(gòu)成。時(shí)間模塊時(shí)間模塊濕度檢測(cè)模塊按鍵輸入電源模塊顯示數(shù)據(jù)模塊報(bào)警模塊澆水控制模塊圖1：設(shè)計(jì)框圖通過泥土溫濕度檢測(cè)模塊來檢測(cè)泥土的溫濕度，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換信號(hào)處理后輸入單片機(jī)，其中包括AD轉(zhuǎn)換，濕度采集，單片機(jī)譯碼等工作。單片機(jī)進(jìn)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(shí)值時(shí)單片機(jī)，這時(shí)系統(tǒng)就會(huì)輸出一個(gè)信號(hào)使其自動(dòng)澆水，當(dāng)泥土的溫濕度高于所設(shè)定的值時(shí)單片機(jī)系統(tǒng)裝置會(huì)發(fā)出信號(hào)立刻斷開水泵停止對(duì)盆栽進(jìn)行供水。三、硬件設(shè)計(jì)泥土溫濕度檢測(cè)與控制系統(tǒng)由STC89C52單片機(jī)、ADC0832、電位器、LCD顯示屏、電阻等組成。（一）溫濕度檢測(cè)模塊泥土濕度監(jiān)測(cè)器主要由一臺(tái)單片機(jī)STC89C52、一臺(tái)ADC0832A/D和一個(gè)yl-69模塊組成,這是一個(gè)小型和強(qiáng)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(cè)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(gè)單片式裝置STC89C52,允許8位最大分辨率可達(dá)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(shí)探測(cè)泥土濕度,體積和阻力。當(dāng)水分傳感器yl-69檢測(cè)到泥土濕度低時(shí),濕度報(bào)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(hào),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(jì)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(duì)其液晶顯示器的區(qū)域亮度進(jìn)行供電控制,有了供電就有機(jī)會(huì)實(shí)現(xiàn)有屏的顯示,這樣液晶顯示器不管即使也可以同時(shí)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(jìn)行驅(qū)動(dòng)、易于直接實(shí)現(xiàn)全方位彩色顯示的三大特點(diǎn),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(jī)、pda以及移動(dòng)通信處理工具等眾多應(yīng)用領(lǐng)域。lcd1602是一個(gè)采用點(diǎn)陣式的液晶電視顯示器,特別是字母,數(shù)字和信號(hào)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(bào)告模塊將包括LCD1602到d0-d7的鏈接和交通respack8,這將是從一個(gè)單片機(jī)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(cè)模板（三）自動(dòng)澆水控制模塊在液壓泵驅(qū)動(dòng)電路的目前基本結(jié)構(gòu)中,主要還是使用自動(dòng)控制器和繼電器,繼電器主要使用泵的電磁自動(dòng)效應(yīng)進(jìn)行工作,如"自動(dòng)斷路器"因此,繼電器在一些需要進(jìn)行自動(dòng)控制的泵泵電路中廣泛得到使用。電磁驅(qū)動(dòng)繼電器通?？梢园ㄒ粋€(gè)電磁線圈,鐵芯電路和電磁中樞。當(dāng)振動(dòng)線圈在兩個(gè)繼電器內(nèi)互相連接時(shí),產(chǎn)生了在電磁彈簧作用下的強(qiáng)大磁力,吸引器的電動(dòng)中樞自動(dòng)閉合兩個(gè)接點(diǎn),連接得到相應(yīng)的振動(dòng)電路;同時(shí)當(dāng)振動(dòng)線圈電路中的勵(lì)磁電流自動(dòng)消失時(shí),電動(dòng)中樞在振動(dòng)彈簧的磁力作用下自動(dòng)返回原來的工作位置并自動(dòng)斷開閉合接點(diǎn)。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(dòng)機(jī)M與熒光二極管D2連接,并啟動(dòng)水泵,開始抽水,點(diǎn)燈指示水4、報(bào)警模塊。圖4：自動(dòng)澆水模板四、軟件設(shè)計(jì)（一）系統(tǒng)總體流程圖自動(dòng)化的澆花澆溉系統(tǒng)采用軟件的開發(fā)設(shè)計(jì),這個(gè)軟件設(shè)計(jì)中我們就是采用了一種結(jié)構(gòu)化、模塊化的設(shè)計(jì)方法,這是為了我們更加方便的來解和擴(kuò)展其中的功能,自動(dòng)化節(jié)水澆溉系統(tǒng)軟件是用一個(gè)c語言軟件來直接進(jìn)行這個(gè)軟件的開發(fā)設(shè)計(jì)。當(dāng)這個(gè)自動(dòng)抽水澆花澆溉系統(tǒng)開始運(yùn)行時(shí),首先它們就會(huì)開始進(jìn)行系統(tǒng)初始化,并且它會(huì)開始自動(dòng)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(huì)運(yùn)送到一個(gè)液晶電視顯示器顯示信息;主要的循環(huán)器會(huì)判斷當(dāng)前澆溉環(huán)境的泥土濕度的數(shù)值,對(duì)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(gè)設(shè)定值,如果濕度低于這個(gè)設(shè)定值,繼電器就可能會(huì)開始驅(qū)動(dòng)一臺(tái)水泵開始進(jìn)行自動(dòng)澆花抽水進(jìn)行澆溉,如果測(cè)定值高于我們所設(shè)定的值時(shí),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(dòng)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(jì)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(jì)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(cè)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(shí)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(gè)數(shù)字模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成一個(gè)模擬數(shù)字信號(hào),緊接著把一個(gè)數(shù)字模擬傳感器信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)收集后再把得到的一個(gè)數(shù)字模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成一個(gè)模擬數(shù)字信號(hào)之后,單片機(jī)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(jìn)行對(duì)比之后做出相應(yīng)的反應(yīng)。總結(jié)這一次我們?cè)O(shè)計(jì)的泥土盆花自動(dòng)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(dòng)采集澆花器的基本工作流程原理為設(shè)計(jì)參考,運(yùn)用澆水溫濕度自動(dòng)采集控制電路及采用單片機(jī)自動(dòng)控制集成技術(shù)設(shè)計(jì)構(gòu)成一個(gè)基于泥土澆水溫濕度自動(dòng)采集與盆花澆水自動(dòng)化的控制集成系統(tǒng)。然后我們?cè)偈褂脭?shù)字電路控制自動(dòng)給水系統(tǒng)及時(shí)的澆水和系統(tǒng)供水。整個(gè)自動(dòng)澆水系統(tǒng)包括泥土溫濕度的采集和顯示、計(jì)數(shù)器的分別設(shè)置與自動(dòng)顯示兩個(gè)個(gè)體的部分。手動(dòng)部分主要是由一個(gè)單片機(jī)從一個(gè)數(shù)碼管理中讀取輸入每個(gè)月份與每天的一個(gè)及時(shí)澆水時(shí)刻,通過我們給出的軟件程序自動(dòng)設(shè)定準(zhǔn)時(shí)自動(dòng)澆水的工作時(shí)間。通過控制按鍵自動(dòng)開關(guān)對(duì)當(dāng)前澆水時(shí)間以及準(zhǔn)時(shí)正常澆水控制時(shí)間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行自動(dòng)設(shè)置,共陰池的數(shù)碼管理圖顯示,當(dāng)當(dāng)前時(shí)間節(jié)點(diǎn)處在所需要設(shè)置的正常澆水控制時(shí)間內(nèi)時(shí),單片硅電機(jī)就會(huì)發(fā)出一個(gè)控制時(shí)鐘信號(hào),開始準(zhǔn)時(shí)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(diǎn)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(gè)字符寫在向右偏移17個(gè)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);