自动浇花系统

选定的库目录摘要一关键词一一.导言11.1主题1的背景1.2研究目的和意义1二。系统功能和特点12.1系统功能特性介绍12.2系统硬件电路总体框架图2三、自动浇水控制系统硬件系统设计及选型23.1单片机的选择23.2土壤湿度传感器4的选择和介绍3.2.1土壤湿度传感器4的选择3.2.2土壤湿度传感器4介绍3.3显示屏5的选择和介绍3.3.1显示屏5的选择3.3.2液晶显示器12864基本介绍53.3.3液晶显示器12864基本特性和接口描述53.3.4液晶显示器12864显示电路图63.4时钟芯片6介绍3.5复位电路73.6键盘电路设计83.7报警电路8的设计3.8花卉灌溉系统简介9四、自动浇水控制软件系统设计104.1软件设计的总体结构图114.2键处理子程序11的设计4.3土壤湿度传感器12的模数转换设计V.全面调试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16参考文献16附录一17选定的库基于单片机的自动浇水系统王文伟(重庆万州404000，2010级，重庆三峡大学机械工程学院机械设计专业)随着现代化步伐的加快，自动化已经成为当今社会的发展主题。当然，自动浇花系统越来越受到花卉种植者的青睐。有些人喜欢观赏植物，如花卉或盆景，但他们经常出差或外出长时间，不能浇水或照顾他们，因此放弃了这个爱好。因此，如何进行更加方便合理的植物育种成为智能家居设计的一个重点。该系统是基于单片机的智能浇水系统。它主要由六个模块组成：土壤湿度传感器采集、时间显示、浇水设置和浇水。实现植物湿度信息的全天采集。判断是否需要浇水，单片机最终控制继电器的关闭，实现浇水。该系统能根据实际情况合理供水，不仅节约了水资源，还能使植物更好地生长。自动浇水系统的土壤湿度传感器自动控制基于单片机的自动浇水系统王文伟(机械工程学院。重庆三峡大学，万州404000)随着现代化步伐的加快，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那些花卉的青睐，有些人喜欢花卉或盆栽类观赏植物，但他们经常出差或长时间不浇水，他们照顾他们，并放弃这一爱好。因此如何更方便合理的进行植物育种成为智能家居设计的一个重点。该系统基于单片机智能浇花。主要由土壤水分传感器的水分采集、显示、时间设置和浇水六个模块组成。认识植物湿度信息采集的本质。确定是否需要浇水，最终由单片机控制继电器开路来实现浇水。该系统根据实际情况，合理用水，节约水资源，并能使植物生长得更好。自动浇水系统；土壤湿度传感器；自动控制STC12C5A60S2选定的库一、导言1.1项目背景随着当今社会现代化步伐的加快，自动化已经成为当今世界的发展主题。花卉的生长发育需要一定的环境条件，主要包括温度、湿度、光照、空气成分、土壤成分、物理力学性质、温度和营养液成分等。其中，花卉能否生长良好主要取决于土壤水分的适宜性。如何有效、及时地控制土壤水分已成为花卉种植者最关心的问题。花卉谚语说：“你是否活着取决于水，你是否生长取决于脂肪。”盆栽花卉受到特定条件的限制，如体积小、储水和保水能力差、蒸发量大以及不补充地下水。因此，浇水特别重要，因为它们不耐旱。如果盆栽花卉缺水，植物的生理活动将被破坏，对磷酸钾、硼和钙的吸收将变弱，这些元素的缺乏将导致生长点附近生长不良。盆栽植物缺水也会导致土壤养分浓度相对较高，这也是最容易发生“肥料损害”的原因。花卉生长所需的大部分水分都是从土壤中吸收的。保持土壤适当的含水量是花卉正常发育和获得较高观赏品质的必要条件。普通花卉根据其需水习性和对不同水环境的适应性可分为水生花卉、湿生花卉、中生花卉和旱生花卉。不同的花需要灌溉的水量不同。不同的花需要不同的水量，同样的花在不同的生长阶段需要不同的水量。不同生长阶段的花卉对土壤水分的要求不同。我们应该根据花卉的生长季节和生长时期做出合理的安排。综上所述，盆栽花卉的合理浇水尤为重要。1.2研究目的和意义随着自动化设备的不断完善，各种自动浇水装置也不时涌入社会。根据土壤湿度传感器设计的花卉自动浇水系统，可以根据作物的具体需求和不同生长阶段的环境条件，随时调节和控制花卉的土壤湿度，使花卉能够生长良好。二。系统功能和特点2.1系统功能特性介绍(1)选择性浇水每次浇水前，该系统将检测植物的土壤湿度。如果超过设定值的上限，将不进行浇水操作，以防止过度浇水和浪费水数据。如果低于设定值的下限，将进行浇水操作，及时为植物补充水分。(2)时间显示系统中安装了一个DS1302时钟芯片，可以准确显示时间，用户可以根据时间记录花期。(3)水凝固当土壤湿度低于设定值的下限时，微控制器控制继电器接通，水泵开始抽水灌溉花卉。当高于设定值的上限时，微控制器控制继电器关闭，水泵停止供水。(4)报警设置当土壤湿度低于设定值的下限时，报警系统开始报警并提示浇水。开始浇水时，停止报警并继续浇水。2.2系统硬件电路总体框图土壤湿度传感器显示模块液晶显示器12864关键模块浇水模块报警模块单片机带模数转换器的单片机时钟模块DS1302图2-1系统硬件电路总体框图Arduino土壤湿度传感器模块用于采集土壤湿度数据，STC12C5A60S2单片机通过模数转换进行数据处理，LCD12864显示模块用于显示土壤湿度传感器测得的土壤湿度值。晶振模块用于向单片机传输时钟信号。按键模块用于调整时间。因为不同的花在不同的时间开花，所以可以根据时间合理的浇水，节约用水。土壤湿度报警模块用于当土壤湿度低于设定土壤湿度值的下限时报警。单片机控制继电器，打开水泵，给花浇水，使花能及时得到补充。浇水系统由继电器控制。当缺水时，继电器接通，水泵从水箱中抽水给花浇水。三、自动浇水控制系统硬件系统的设计与选择3.1单片机的选择采用STC 1T系列单片机，驱动能力强，运行相对稳定，抗干扰能力强，内置模数转换。与AT系列相比，性价比更高。最常见的AT89C52是熟悉的8751微控制器通常类似于8051微控制器，只是在8751微控制器中增加了一个4K电子顺磁共振。用户可以将自己的程序私下写入EPROM。然而，如果他们想修改程序，他们还需要在编写新程序之前用紫外线辐射来清除它们。89C51单片机是EPROM型。可以说，89C51单片机结合了8051和8751的优点，在应用中可以完全替代它们，因为它不仅有它们的功能，而且管脚兼容，而且存储器是4K和闪存技术。STC12C5A60S2系列单片机是洪晶科技生产的单时钟/机周期(1T)单片机。它是新一代8051单片机，速度快、能耗低、抗干扰能力强。该指令代码完全兼容传统的8051，但速度快8-12倍。内置MAX810专用复位电路、2路脉宽调制电路、8路高速10位模数转换(250K/S)，用于电机控制和强干扰场合。根据以上比较，STC12C5A60S2在使用方便、电路简化和性价比方面更合适。此外，宏景科技有限公司生产的STC12C5A60S2微控制器具有其他公司生产的89C52微控制器的所有优点，并且内置模数转换器，加密性能好，抗干扰能力强，价格相对合理。因此，最终选择了如图3-1所示的STC12C5A60S2微控制器STC12C5A60S2引脚图。图3-1 STC12C5A60S2引脚图STC12C5A60S2的主要引脚功能如下：VCC(40引脚):5V电源电压VSS(20针):接地P0端口(P0.0P0.7，39 32引脚):输入/输出引脚，可用于8位并行输入/输出端口或时分多路复用到地址和数据总线。作为输出端口，每个引脚可以驱动8个TTL负载。当定义为输入/输出时，拉出电阻应外部连接。P1端口(1.0 1.7，1 8引脚):输入/输出引脚，8位准双向并行输入/输出端口。P1端口是一个8位双向输入/输出端口，内置上拉电阻。可以装载4个TTL。P2端口(P2.0P2.7，21 28引脚):输入/输出引脚，8位准双向并行输入/输出端口。P2端口是一个8位双向输入/输出端口，内置上拉电阻。可以装载4个TTL。P3端口(3.0 3.7，引脚10 17):输入/输出引脚，8位准双向并行输入/输出端口。P2端口是一个8位双向输入/输出端口，内置上拉电阻。可以装载4个TTL。还具有第二种功能，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分别用于读取和写入单片机的外部随机存取存储器，为外部数据写入选通信号和读取选通信号。RST(9针):复位单片机中央处理器的信号输入端。ALE(30引脚):ALE是数据锁存使能端子和编程脉冲输入端子。XTAL1(19针):连接外部应时晶体的一端。振荡器反相放大器和内部时钟产生电路的输入端。XTAL2(18针):连接到外部应时晶体的另一端。振荡器反相放大器的输出。EA(31引脚):当EA输入为高电平时，中央处理器可以访问4KB或8KB的片上程序存储器的地址范围。当EA输入为低电平时，无论片上是否有程序存储器，只能访问片外程序存储器。3.2土壤湿度传感器的选择和介绍3.2.1土壤湿度传感器的选择在单片机的应用中，数据采集是一个非常重要的环节，也是单片机和传感器之间的一个重要接口。在我们的实际应用中，单片机的数据采集信号类型主要分为以下几种：一种是模拟电压信号和电流信号，另一种是数字信号。通用单片机采用模数转换实现对外部电压信号的采集，电流/电压转换芯片和模数转换实现对电流信号的检测。数字信号通过脉冲计数或输入/输出端口定时来处理。土壤湿度传感器在我们的生活中很少见。一些可以精确测量的土壤湿度传感器价格昂贵。通过反复的数据核对，选择了价格合理、精度一般的土壤湿度传感器。将Arduino土壤湿度传感器插入土壤中，收集数据，通过模数转换处理数据，并通过屏幕显示具体的土壤湿度。3.2.2土壤湿度传感器介绍在设计之初，最初计划使用FDS-100土壤湿度传感器，它可以测量土壤的相对含水量，与土壤本身的机理无关。它是目前世界上最流行的土壤水分测量方法。然而，FDS-100土壤湿度传感器是一种用于测量土壤湿度的高精度和高灵敏度传感器。可深埋于土壤中，长期测量，性能稳定。然而，因为FDS-100太贵了，价格接近1000英镑，这不符合我们的设计理念。然而，市场上土壤湿度的种类和数据很少，价格也不尽如人意。很难找到合适的土壤湿度传感器。因此，根据土壤湿度测量的原理，可以在互联