基于单片机的自动浇灌系统设计

 2023-03-02 11:03

论文总字数:13514字

摘 要

本次设计的自动浇水系统由两大部分组成一部分是土壤湿度的检测一部分是控制两大部分。土壤湿度的检测与控制部分设计部分里面又包括了土壤湿度的检测和显示还有自动浇水定时浇灌系统。土壤湿度的检测和显示以土壤湿度传感器为感应部件,STC89C52RC单片机显示被检测到的土壤湿度,然后再由其输入到LCD屏显示。自动浇灌本质一种智能的浇水系统,系统会设计一个下限和上限湿度值,被检测的土壤湿度和下限相比,如果低于下限,控制电磁阀打开,开始浇水。在以上基础上,本设计还设计了定时灌溉功能,配有数字钟和设置自动浇水的按键。

关键字单片机;液晶显示器;模数转换;按键;定时;湿度传感器

 

Design Of Automatic Irrigation System Based On MCU

Abstract

The design of the automatic watering system includes two parts: detection and control of soil moisture. Soil moisture detection and control part of the soil moisture detection and display, automatic watering system. Detection and display of soil moisture to the soil moisture sensor for sensing components, will be detected by the value of the soil moisture into the STC89C52RC single-chip microcontroller, the signal will lead to LCD display. Automatic watering system design for intelligent watering: intelligent watering part is through the SCM program set watering the lower limit value and s sensors into MCU soil moisture values are compared, when the lower limit value, chip output a signal controls the solenoid valve opens, started watering the plants. This design also designed the timing irrigation function, equipped with digital clock and set the automatic watering button.

Keywords: MCU; LCD1602; AD converter; Key; Timing; Humidity sensor

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 引 言 1

1.1选题背景和意义 1

1.2国内外发展现状 1

1.3设计思路、功能简介 2

第二章 方案设计与论证 3

2.1 主控系统 3

2.2 湿度传感器模块 4

2.3 电源 5

2.4 显示模块 5

2.5 控制模块 6

2.6 键盘模块 6

3.1 总体设计 8

3.1.1 系统框图 8

3.1.2 元件清单 8

3.2 主控电路 9

3.2.1 单片机简介 9

3.2.2 时钟电路 11

3.2.3 复位电路 11

3.3 传感器检测模块 12

3.4 AD转换电路 12

3.4.1 ADC0832的主要特性 13

3.4.2 ADC0832 13

3.4.3 ADC0832电压采集电路原理图 14

3.5 串口通讯 14

3.5.1 串口的电气特性 14

3.5.2 Max232电平转换芯片 14

3.6 显示模块 15

3.6.1 1602显示模块的简介 15

3.6.2 LCD1602的指令说明及时序 17

3.6.3 LCD1602的RAM地址映射及标准字库表 17

第四章 软件设计 18

4.1软件设计的流程图 18

4.2初始化程序设计流程图 19

4.3信号采样与A/D转换子程序 20

4.4键盘子程序设计 21

4.5实时浇花子程序示意图 22

4.6液晶显示子程序设计 22

第五章 安装与调试 24

5.1运行与使用 24

第六章 结束语 25

致 谢 26

参考文献 27

第一章 引 言

1.1选题背景和意义

由于个人衣食住行日益美好,所以人们对于各方面的精神享受都有所提高。试想一下,在一个阳光明媚的午后,无心睡眠,此时拨弄一盆美丽芬芳的鲜花对于身心都是一种极端美好的享受。从另一方面,花朵也会进行光合作用,这样身边的空气会显得格外清新宜人,建筑材料中的有毒气体也会被绿色植物净化分解,无声无息间改善人们的生活环境。由此可见,养花在现代生活中成为了次、重要的组成部分。

但是人们疲于应付各种生活琐事,上班,出差,聚会,旅行等等,这样的生活节奏如何养花呢?花朵是脆弱的,哪怕只是不按时浇水,也会给它带来死亡的厄运。没时间看护好一两盆自己喜爱的花草,在某个回家的时刻,看到几瓣枯萎的花片,内心随之涌现出深深的自责。不养好像是种不错的选择,但是一个人孤单寂寞的时候如果有盆植物在身旁诉说心事岂不妙哉。选用个智能盆花,实是适应生活,陶冶情操的不二之选。

大部分盆花自动浇水器在市场上被卖的昂贵,他们仅仅是在自动浇水上面下了功夫,着重突出了自动两个字,根本没有办法满足顾客对于给花适时适量浇水的要求。虽然有些商家意识到了这一点,提高了便宜缺水报警器的销售,提醒人们按时给盆花浇水。但是报警器仍然只是提供了浇水和不浇水两种选择,不浇水就报警。可是到底花草们需要多少水分?即使是我们自己浇水,没有经验的人也是养不好花的。智能盆花就较好的解决了这个问题,它通过对土壤湿度的检测,根据最佳对比值,给予合适的浇水量。让盆花根本不需要人工的管理就可以生机勃勃。

1.2国内外发展现状

国内外最好技术灌溉设施是微喷系统。它通过水流以一定的速度从从低压管道喷出。由于它存在特制的喷头,经过狭小的通道分流成为小水滴。一滴滴地浇灌旁边的花花草草,这样就均匀的灌溉了植物。但是这用用法仅仅使用于养植密度大,植株细嫩的植物。不过该系统优点是用水少,冲击力小。自动浇花器就是一种天生怕麻烦的人群的首选。对流过喷头的水量,喷头的工作时间进行调节,实现自动控制功能。

中国境内存在的,广泛流传于市场上面的电子类自动浇花器基本都是进口的,虽然进口的浇花器价格昂贵,但是其性能和质量都较好。而且电子类自动浇花器在中国还没有完全普及,而且这在中国不太适用的。目前在中国普及的是玻璃制作的自动浇花器。这种浇花器虽然比较便宜,但是实用性能没有电子类高,虽然国内园艺市场火爆,但是国内目前生活节奏快。喜欢买花的人多,但是养活花的就不多了,报道80%以上的死亡的花是由于浇水不及时引起的。时下流行的自动浇花器可以归结为:

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