自动浇花系统.doc

目录摘要I关键词I一、绪论11.1 课题背景11.2 研究目的及意义1二、系统功能与特色12.1系统功能特色简介12.2系统硬件电路整体框架图2三、自动浇花控制系统硬件系统设计与选型23.1 单片机的选择23.2 土壤湿度传感器的选型及简介43.2.1 土壤湿度传感器的选型43.2.2 土壤湿度传感器的简介43.3显示屏的选择及简介53.3.1显示屏的选择53.3.2 LCD12864基本介绍53.3.3 LCD12864基本特性及接口说明53.3.4 LCD12864显示屏电路图63.4时钟芯片的介绍63.5 复位电路73.6 键盘电路的设计83.7 报警电路的设计83.8 浇花系统的简介9四、自动浇花控制软件系统设计104.1 软件设计整体结构图114.2 按键处理子程序的设计114.3 土壤湿度传感器A/D转换设计12五、综合调试135.1 硬件调试135.2 软件调试135.3 系统整体调试13六、成品效果展示14结论16致谢语16参考文献16附录17基于单片机的自动浇花系统王文伟（重庆市三峡学院机械工程学院系机械设计专业2010级 重庆万州 404000）摘要 随着现代化脚步的加快，自动化已成为当今社会的发展主题，当然花卉自动浇水系统也越来越受到养花者的青睐，有些人喜欢养花或是盆景类的观赏性植物，可是他们又经常出差或较长时间外出而不能给它们浇水、照顾它们，因而放弃了这一爱好。所以如何更加方便，合理的进行植物养殖成为了智能家居设计的一个焦点。本系统为基于STC12C5A60S2单片机的智能浇花系统。主要由土壤湿度传感器采集、时间显示、浇水设置、浇水六大模块组成。实现全天性的对植物湿度信息采集。判断出是否需要浇水，最终由单片机控制继电器的开断来实现浇水。该系统能根据实际情况，合理的浇水，既节约了水资源，又能让植物更好生长。关键词 自动浇花系统 土壤湿度传感器 自动控制 STC12C5A60S2Based on single chip microcomputer automatic watering systemWang Wen-wei（school of mechanical engineering. Chongqing Three Gorges University, Wanzhou 404000)ABSTRACT With the speeding up of the modernization step, automation has become the development theme of todays society, and of course the flower automatic watering system is becoming more and more get the favour of those flowers, some people like flowers or potted class of ornamental plants, but they often go out on a business trip or a long time not to water, they take care of them, and give up this hobby. So how is more convenient and reasonable for plant breeding become a focus of the design of smart home.This system based on STC12C5A60S2 single-chip microcomputer intelligent watering the flowers. Mainly by the soil moisture sensor water collection, display, time setting and watering of six modules. Realize the nature of plant humidity information acquisition. Determine whether you need watering, and ultimately controlled by single chip microcomputer relay open circuit to implement the watering. The system according to the actual situation, the reasonable water, saves the water resources, and can make plants grow better.Keywords Automatic watering system Soil moisture sensors The automatic controlSTC12C5A60S2一、绪论1.1 课题背景 随着当今社会现代化脚步的加快，自动化已成为当今世界的发展主题。花卉的生长发育需要有一定的环境条件，这些环境条件主要有温度、水分、光照、空气成分、土壤的成分、物理机械性质、营养液的温度和成分等。其中花卉能否良好生长最为重要的在于土壤湿度的适合程度。如何能有效及时的控制好土壤湿度问题已经成为养花爱花者们最为关心的问题。 花谚说：“活不活在于水，长不长在于肥”。盆栽花卉由于受容积小、蓄水保水性差、蒸发量大又无地下水补充等特定条件所限故，不耐旱，浇水就显得尤为重要。如果盆花缺水，植物体内的生理活动就会受到破坏，磷酸钾、硼、钙的吸收就会变弱，而这些元素的缺乏会导致生长点附近生长不良。盆花缺水还会造成土壤养分的浓度相对偏高, 也最易出现 “肥伤” 。花卉生长所需的水分，大部分是从土壤中吸收来的，保持土壤适当的含水量，是花卉正常发育和获得更高观赏品质的必要条件。常见的花卉按其需水习性和对不同水分环境的适应能力，可分为水生花卉、湿生花卉、中生花卉和旱生花卉四种。不同的花卉我们需要浇的水量也不一样。不同的花卉需水量不同，相同的花卉在不同的生长阶段所需的水量也是不尽相同的。花卉对土壤水分的要求在各生长阶段不同而不同。我们要根据花卉的生长季节及生长期合理安排。综上所述，盆花的合理浇水就显得尤为重要。1.2 研究目的及意义随着自动化设备的不断完善，各种自动浇花装置也不时的涌入社会。根据土壤湿度传感器设计的花卉自动浇水系统能根据作物及其不同生长阶段对环境条件的具体需要，随时调整控制花卉土壤湿度，让花卉能良好生长。 二、系统功能与特色2.1系统功能特色简介（1）选择性浇水在每次浇水前，系统会对植物土壤湿度进行检测，如果超过设定值上限，就不进行浇水操作，防止过度浇水、浪费水资料。如果低于设定值下限就进行浇水操作，及时给植物补充水分。（2）时间显示 系统统内部装有一块DS1302时钟芯片，可以准确的显示时间，用户可以根据时间记录花期。（3）浇水设置 当土壤湿度低于设定值下限，单片机控制继电器接通，水泵开始抽水浇花；当高于设定值上限，单片机控制继电器断开，水泵停止浇水。（4）报警设置 当土壤湿度低于设定值下限，报警系统开始报警，并提示浇水。当开始浇水，停止报警，继续浇水。2.2系统硬件电路整体框架图 土壤湿度传感器显示模块LCD12864按键模块浇水模块报警模块STC12C5A60S2单片机单片机自带A/D时钟模块DS1302图2-1 系统硬件电路整体框架图 Arduino 土壤湿度传感器模块用于对土壤湿度进行数据采集，STC12C5A60S2单片机内置A/D转化进行数据处理，LCD12864显示模块用于显示土壤湿度传感器测量得到的土壤湿度值。晶振模块用于传输时钟信号给单片机。按键模块用于对时间的调节，由于不同的花卉开花的时间不一样，所以可以根据时间合理对花卉进行浇花，还达到节约用水。土壤湿度报警模块用于对低于设定土壤湿度湿度值下限时进行报警提示，并发出警报，单片机控制继电器，接通水泵，给花卉浇水，使花卉及时得到补水。浇水系统有继电器控制，当缺水时，继电器接通，水泵从水箱抽水给花卉浇花。 三、自动浇花控制系统硬件系统设计与选型3.1 单片机的选择使用STC 1T系列的单片机，驱动能力强，运行相对稳定，抗干扰能力强，内置A/D转换。与AT系列的相比，性价比更高。使用最普遍的AT89C52,熟悉其原理，相关的资料丰富，相对比较便宜，容易购买，使用的过程中有疑问容易在网上找到相关资料或者查阅书刊，但是定时器、中断、ROM等较少，抗干扰能力不强，无内置A/D转换，等其他功能。8751单片机总体上来说和8051单片机差不多，只是8751单片机片内加了一个4K的EPROM，用户可以私下将自己的编写的程序烧写到EPROM中，但是如果要修改程序的话，同样要用紫外线照射来擦除，而后才可以从新烧写新的程序。89C51单片机为EPROM型，可以说89C51单片机融合了8051和8751的优点，在应用中可以完全代替他们，因为他不仅有他们的功能，而且管脚也兼容，而且存储器为4K的并是FLASH工艺的。STC12C5A60S2系列单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期（1T）的单片机，是高速，低能耗，超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051，但速度快8-12倍，内部集成MAX810专用复位电路，2路PWM，8路高速10位A/D转换（250K/S）针对电机控制，强干扰场合。经过以上的对比来看，考虑到使用方便与简化电路以及其性价比等，STC12C5A60S2比较合适。而且宏晶科技有限公司生产的STC12C5A60S2单片机由于具有其他公司生产的89C52单片机的全部优点，而且其具有内置A/D，加密型好，抗干扰强，而且价格相对合理，所以最终确定选用STC12C5A60S2单片机STC12C5A60S2管脚图如图3-1所示。图3-1 STC12C5A60S2引脚图STC12C5A60S2的主要管脚功能如下：VCC（40引脚）：电源电压+5VVSS（20引脚）：接地P0端口（P0.0P0.7，3932引脚）：输入输出脚，可用于8位并行I/O口或分时复用为地址和数据总线。作为输出口，每个引脚能驱动8个TTL负载。定义为I/O时，需外接上拉电阻。P1端口（P1.0P1.7，18引脚）：输入输出脚，8位准双向并行I/O口。P1口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口。能负载4个TTL。P2端口（P2.0P2.7，2128引脚）：输入输出脚，8位准双向并行I/O口。P2口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口。能负载4个TTL。P3端口（P3.0P3.7，1017引脚）：输入输出脚，8位准双向并行I/O口。P2口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口。能负载4个TTL。而且都具有第二功能，P3.0和P3.1为串行数据传输，P3.2和P3.3为外部中断请求，P3.4和P3.5分别为定时器0和1的外部输入，P3.6和P3.7分别用于读写单片机外部RAM，是外部数据写选通信号和读选通信号。RST（9引脚）：单片机内部CPU的复位信号输入端。ALE（30引脚）：ALE是地址锁存使能端和编程脉冲输入端。XTAL1（19引脚）：接外部石英晶体的一端。振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。XTAL2（18引脚）：接外部石英晶体的另一端。振荡器反相放大器的输出端。EA（31引脚）：当EA输入端输入高电平时，CPU可访问片内程序存储器4KB或8KB的地址范围。当EA输入低电平时，则只能访问片外程序存储器，不论片内是否有程序存储器。3.2 土壤湿度传感器的选型及简介3.2.1 土壤湿度传感器的选型 在单片机的应用当中，数据采集是一个非常重要的环节，并且它也是单片机和传感器工作的重要接口。在我们实际的应用当中，单片机的数据采集信号类型主要分为以下几种：一种是模拟的电压信号和电流信号，另一种是数字信号。一般的单片机都是用A/D转换从而来实现对外部电压信号的采集，利用电流/电压转换芯片和A/D转换实现对电流信号的检测；通过脉冲计数或I/O口时序来处理数字信号。 在生活中土壤湿度传感器并不多见，一些可以精确测量出来的的土壤湿度传感器价格昂贵，通过反复查资料选择了一款价格合理，测试精确性一般的土壤湿度传感器。将Arduino 土壤湿度传感器插入土壤，采集数据，通过A/D转换进行数据处理，并且通过屏幕显示具体土壤湿度。3.2.2 土壤湿度传感器的简介 本设计之初，原本打算选用FDS-100土壤水分传感器，其可测土壤相对含水率，与土壤本身的机理无关，是目前国际上最流行的土壤水分测量方法。但FDS-100土壤水分传感器是一款高精度、高灵敏度的测量土壤水分的传感器。可深埋土中，长期测量且性能稳定。但由于FDS-100的价格偏贵，动辄接近一千,这是不符合我们的设计理念的。而市场上土壤湿度的型号和资料也较少，价格也不尽如人意，难以找到一款合适的土壤湿度传感器，所以根据土壤湿度的测原理，在网上面到一款实用价廉的土壤湿度传感器。 从某个侧而看出，对土壤湿度的测量在技术及成本上还有待突破，不像空气湿度测量成熟。1 这是一个简易的水分传感器可用于检测土壤的水分，使用这个传感器制作一款自动浇花装置，让您的盆栽不用人去管理。2 灵敏度可调（图中蓝色数字电位器调节）3 工作电压3.3V-5V4 模块双输出模式，数字量输出简单，模拟量输出更精确。5 设有固定螺栓孔，方便安装6 小板PCB尺寸：3cm * 1.6cm7 电源指示灯（红色）和数字开关量输出指示灯（绿色）8 比较器采用LM393芯片，工作稳定表3-1 DHT11引脚说明9 VCC 外接3.3V-5V10GND 外接GND11DO 小板数字量输出接口（0和1）12AO 小板模拟量输出接口 图3-2土壤湿度传感器3.3显示屏的选择及简介3.3.1显示屏的选择在显示模块选择时有2种，一种是用液晶显示屏，一种则是选用数码管。液晶显示屏具有轻薄短小，低耗电量，无辐射危险，平面直角显示以及影象稳定不闪烁等优势，可视面积大，画面效果好，分辨率高，抗干扰能力强等特点，可以显示汉字等各种符号。但一般需要利用控制芯片创建字符库，数码管具有低能耗、低损耗、低压、寿命长、耐老化、对外界环境要求低， 易于维护的特点，同时精度比较高。但是由于要显示汉字，最终选择了LCD12864显示屏。 3.3.2 LCD12864基本介绍不带中文字库的128X64是一种具有4位/8位并行、2线或3线串行多种接口方式；其显示分辨率为12864,.利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面。可以显示84行1616点阵的汉字. 也可完成简单图形显示.低电压低功耗是其又一显著特点。由该模块构成的液晶显示方案与同类型的图形点阵液晶显示模块相比，不论硬件电路结构或显示程序都要简洁得多，且该模块的价格也略低于相同点阵的图形液晶模块。3.3.3 LCD12864基本特性及接口说明基本特性：（1）低电源电压（VDD:+3.0-+5.5V）（2）显示分辨率:12864点 （3）内置 128个168点阵字符 （4）2MHZ时钟频率 （5）显示方式：STN、半透、正显 （6）驱动方式：1/32DUTY，1/5BIAS （7）视角方向：6点（8）背光方式：侧部高亮白色LED，功耗仅为普通LED的1/51/10 （9）通讯方式：串行、并口可选 （10）内置DC-DC转换电路，无需外加负压 （11）无需片选信号，简化软件设计（12）工作温度: 0 - +55 ,存储温度: -20 - +60接口说明如表3-1所示：管脚号管脚名称电平管脚功能描述1VLCD3+5V电源正2VCC3+5V电源正3GND0接地4SDAH/LR/W=“H”,E=“H”,数据被读到DB7DB0R/W=“L”,E=“HL”, DB7DB0的数据被写到IR或DR5SCKH/L使能信号6AOH/L数据采集口7RSTH/LRS=“H”,表示DB7DB0为显示数据8CSH/LRS=“L”,表示DB7DB0为显示指令数据表3-1 LCD12864接口说明3.3.4 LCD12864显示屏电路图图3-3 LCD12864电路图3.4时钟芯片的介绍DS1302 是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为2.5V5.5V。采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。DS1302内部有一个318的用于临时性存放数据的RAM寄存器。DS1302是DS1202的升级产品，与DS1202兼容，但增加了主电源/后备电源双电源引脚，同时提供了对后备电源进行涓细电流充电的能力。DS1302的引脚排列,其中Vcc1为主电源，VCC2为后备电源。在主电源关闭的情况下，也能保持时钟的连续运行。DS1302由Vcc1或Vcc2两者中的较大者供电。当Vcc2大于Vcc1+0.2V时，Vcc2给DS1302供电。当Vcc2小于Vcc1时，DS1302由Vcc1供电。X1和X2是振荡源，外接32.768kHz晶振。RST是复位/片选线，通过把RST输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。RST输入有两种功能：首先，RST接通控制逻辑，允许地址/命令序列送入移位寄存器；其次，RST提供终止单字节或多字节数据传送的方法。当RST为高电平时，所有的数据传送被初始化，允许对DS1302进行操作。如果在传送过程中RST置为低电平，则会终止此次数据传送，I/O引脚变为高阻态。上电运行时，在Vcc2.0V之前，RST必须保持低电平。只有在SCLK为低电平时，才能将RST置为高电平。I/O为串行数据输入输出端(双向)，后面有详细说明。SCLK为时钟输入端。DS1302与单片机之间能简单地釆用同步串行的方式进行通信，仅需用到三个口线1、RE(复位）2、I/O(数据线)3、（SCLK串行时钟）时钟/RAM的读/写数据以一个字节或多达31个字节的字符组方式通信。DS1302工作时功耗很低保持数据和时钟信息时功率小于lmW。DS1302引脚图如图3-4所示：图3-4 DS1302引脚图DS1302电路图如图3-5所示：图3-5 DS1302电路图3.5 复位电路 在任何单片机上电时必须复位。STC12C5A60S2单片机的复位输出引脚RST为其提供了初始化的手段。它可以将单片机的片内电路进行初始化，从而让单片机从一种确定的初始状态下开始运行。当单片机STC12C5A60S2的时钟电路在工作了以后，只要在RST引脚上出现两个周期以上的高电平的时候，那么单片机内部就初始复位。只要RST保持高电平，则STC12C5A60S2循环复位。当且仅当RST由高电平转变为低电平了以后，单片机STC12C5A60S2才会从0000H地址开始执行程序。 本设计用到的复位电路是采用上电复位，系统一上电单片机就复位。 在本设计复位电路中，当单片机上电时，对电容进行充电，电阻上出现电压的同时也使单片机RESET端电位拉高，单片机RESET端高电平持续几微秒后，单片机复位。几毫秒后，电容C充满电，电阻上电流和电压降为0.单片机则进入工作状态。单片机工作期间，当按键闭合，电容则放电，当按键断开，电容又开始充电，且在电阻上出现电压使单片机复位。几毫秒后单片机又开始工作。复位电路电路图如图3-6所示：图3-6 复位电路3.6 键盘电路的设计 键盘是嵌入式计算机系统不可或缺的外围设备，就算是单片机通常它也配有16进制的键盘。操作人员通过键盘可以进行数据输入、输出、程序生成、程序查错、程序执行等各项操作。键盘一般有两种，其分别为独立式和矩阵式。独立式键盘指的是各个按键相对对立地连接到各个单片机的I/O口，I/O口只需要做输入口就能读到所有的按键。我们只需把按键的一端接地，另一端则与单片机的各个I/O口连接就可以了。而矩阵式键盘是为了减少键盘占用太多的单片机I/O口资源，它只适用于按键个数较多的时候。由于本设计中按键比较少，故采用独立式键盘。如图3-14所示。 其中每个按键只连接了两个端点，即图中的1和3端点。其中P1.1、P1.3、P1.4分别为与单片机对应的I/O口，且所对应的按键依次为按键1、按键2、按键3。在设计中，按键1为设置键，按键2为实现“加”运算的功能键，按键3为实现“减”运算的功能键。 主要是对温湿度设定范围值。即大棚所需温湿度值。按键电路3-7如图所示：图3-7 按键电路3.7 报警电路的设计报警电路如图3-8所示。图3-8 报警电路本设计采用软件处理报警，利用有报警芯片119。如图3-8所示当实际土壤湿度低于预设值下限，P3.5将给出一个高电平，。进行119报警。报警芯片119电压：直流1.85V各脚位功能： 1脚 2脚-喇叭 3脚-喇叭 4脚-电源正极 5脚-电源负极 6脚-此脚接高电平会循环播放（119）离开高电平会立即停止 7脚-此脚接高电平会循环播放（110）离开高电平会立即停止 8脚-此脚接高电平会循环播放（120）离开高电平会立即停止本模块具有控制方便（芯片的3个脚位各控制一个声音）便于安装集成三极管不需要外接其他元件即可使用。3.8 浇花系统的简介浇花系统电路图如图3-9所示。图3-9浇花系统电路图继电器：继电器是由线圈和触点组两部分组成的，是一种电控制器件，是当输入量（激励量）的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路）之间的互动关系。通常应用于自动化的控制电路中，它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。继电器线圈在电路中用一个长方框符号表示，如果继电器有两个线圈，就画两个并列的长方框。同时在长方框内或长方框旁标上继电器的文字符号“J”。继电器的触点有两种表示方法：一种是把它们直接画在长方框一侧，这种表示法较为直观。另一种是按照电路连接的需要，把各个触点分别画到各自的控制电路中，通常在同一继电器的触点与线圈旁分别标注上相同的文字符号，并将触点组编上号码，以示区别。 JQC-3F(T73) 图中三个比较近的脚，最上面的A是公共脚，左右DC1，DC2是线圈脚，下面两个，左边B脚是常闭，右边C脚是常开，如果线圈没电阻，说明继电器已坏，常闭测不通，说明继电器触点可能氧化，造成接触电阻大。继电器引脚图如图3-10所示：3-10继电器引脚图水泵：JT160，分为DC3-6V。1.吸程：潜水、最大扬程：1.8米2.连续工作寿命（即24小时不停工作）大于20000小时，每天使用10小时左右，水泵寿命长达8年以上！3.电机绕组全封闭，采用配方独特的树脂灌封，绝缘性好，永不漏水。耐腐蚀.4.出水口直径8MM，可随意固定。无刷直流水泵（新型磁力隔离泵）的优点磁力泵是一种通过磁力传动来实现无接触力矩传递从而以静密封取代动密封，使泵达到完整，解决了“跑、冒、滴、漏”问题，消除了炼油化工行业易燃、易爆、有毒、有害介质通过泵密封泄漏的安全隐患，有力地保证了职工的身心健康和安全生产。与电机式直流无刷水泵相比，磁力泵具有以下优点：1泵轴由动密封变成封闭式静密封，彻底避免了介质泄漏。可以水陆两用，并且完全防水。2无需独立润滑和冷却水，降低了能耗。3功耗小、效率高，且具有阻尼减振作用，减少了电动机振动对泵的影响和泵发生气蚀振动时对电动机的影响。4过载时转子会在陶瓷轴上打滑，对电机、泵有保护作用5.无刷直流水泵采用了电子组件换向，无需使用碳刷换向，采用高性能耐磨精密钢轴及轴套，轴套通过注塑与磁铁连成整体也就避免了磨损，因此无刷直流磁力式水泵的寿命大大增强了。磁力隔离式水泵的定子部分和转子部分完全隔离，定子和电路板部分采用环氧树脂灌封，100%防水，转子部分采用永磁磁铁，水泵机身采用环保材料，噪音低，体积小，性能稳定。可以通过定子的绕线调节各种所需的参数，可以宽电压运行。水泵具体参数如表3-2：电压范围（V）工作电流（MA）最高扬程（CM）流量（L/H）功率（W）DC3-6130-220MA40-11080-1200.4-1.5表3-2说泵参数四、自动浇花控制软件系统设计研制一台智能仪器是一个非常复杂的过程，它要经过很多个步骤才能够完成，首先要分析仪表的功能要求然后拟定总体的设计方案，然后再确定硬件结构和软件算法，再然后是研制逻辑电路和编制程序，以及仪表的调试和性能的测试等等。我们在设计软件的时候，应该遵循的原则为结构化设计原则，就是在总体概况设计的基础上再进行具体的详细设计。到最后，我们设计的程序应该满足的条件为达到可读性，可理解性，可维护性，有效性，可修改性。子程序包括：按键处理子程序、数据采集子程序、报警子程序、显示子程序。下面依次分析。 按键处理子程序是控制仪器是否正常工作及实现所需功能的选择。 数据采集子程序是将传感器产生的信号传入单片机，它是用来实现单片机和传感器连接的基础。 报警子程序包含上限报警和下限报警，它是在温湿度不符合设定范围值时来提醒用户。显示子程序是将数据处理的结果送显示器显示，使仪器更加直观、方便。4.1 软件设计整体结构图开始采集土壤湿度系统参数设置满足浇花设定值下限？满足浇花设定值上限？结束初始化按键设置显示模式执行浇花停止浇花YNYN图4-1整体流程图4.2 按键处理子程序的设计在本次设计中按键是采用查询方式的独立式按键接口，由于按键直接与单片机的I/O口连接，所以通过读I/O口的电平状态，就可以识别出按下的按键。这种连接方式，是把按键当作外部RAM某一工作单元的位来对待，通过读片外RAM的方法识别按键的工作状态。其中S1键为功能选择按键；S2、S3键分别为数字加键和数字减键。按键处理流程图见图4-2所示。开始P1.1=0？Y功能选择数据输入NP1.3=0？P1.4=0？YY数据输入NN返回图4-2 按键处理流程图4.3 土壤湿度传感器A/D转换设计土壤湿度传感器是自动浇花系统的核心，能否准确的测量土壤湿度，是实现系统的保证。传感器的数值经过信号处理模块在A/D转换后，单片机对其进行读取，用于浇花的自动控制，并在LCD12864上显示。开始转换CS=00CLK输入时钟脉DI=1；DI=0；ch()i=0;传递数据tempi+i8关闭转换CS=1Return数据tempYN图4-3 土壤传感器A/D流程图五、综合调试系统完成设计之后，就要进行硬件调试和软件调试。软件调试可以利用开发和仿真系统进行。5.1 硬件调试电路板焊接完毕后，使用万用表测量电路是否有短路、断路，元器件时否有正负极焊接反。若检査无误后，将单片机安装上，接通电源，此时应注意以下（1）指示灯是否点亮；（2）单片机是否有电；（3）晶振是否工作；（4）土壤湿度传感器是否工作。测试方法：（1）使用万用表査看电源是否有电；（2）使用万用表测单片机的电源和地的引脚，看是否有电压；（3）使用示波器看晶振是否有波形；在调试的过程中由于存在虚焊现象，导致电路板不能正常的工作。重新将元器件焊接后，电路板完全正常。由于没有对全部管脚进行逐一测试，导致没有及时查处问题所在 5.2 软件调试 软件调试过程釆用模块