【正文】 ....................24附錄 2 基于 STC89C52 單片機的智能灌溉控制系統(tǒng) PCB 圖 ................25附錄 3 DHT11 模塊代碼 ..............................................26附錄 4 液晶顯示模塊代碼 ...........................................2811 緒論 課題研究背景水資源是人類生產(chǎn)生活最關(guān)鍵的自然資本，亦是貫穿社會發(fā)展和國民經(jīng)濟的最首要的基礎(chǔ)資源。就全中國而言，我們對水資源的利用率僅為 45%，而那些水資源利用率高的國家已經(jīng)達(dá)到了 70%80%，因此，提高水資源的利用率，對于解決我國的農(nóng)業(yè)灌溉用水和緩解水資源緊缺非常重要 [1]。一個是水資源的問題、另一個是科技發(fā)展方面的問題。要實現(xiàn)這一目標(biāo)，只有發(fā)展先進(jìn)的灌溉系統(tǒng)，使灌溉過程達(dá)到自動控制才有可能。 節(jié)水農(nóng)業(yè)的核心就是節(jié)約用水和提高農(nóng)業(yè)用水率，是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的重要內(nèi)涵，其核心是在有限水資源的條件下，通過采用先進(jìn)的工程技術(shù)、適宜的農(nóng)業(yè)技術(shù)和用水管理等綜合技術(shù)措施，充分提高農(nóng)業(yè)用水利用率和水的生產(chǎn)效率及效益，保證農(nóng)業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。 結(jié)合我國各地區(qū)特點，認(rèn)為適宜各地區(qū)推廣應(yīng)用的節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)主要有，渠道防滲技術(shù)、低壓管道輸水技術(shù)、地面灌水技術(shù)、雨水利用技術(shù)、農(nóng)業(yè)節(jié)水配套技術(shù)、劣質(zhì)水利用技術(shù)及農(nóng)業(yè)節(jié)水管理等技術(shù) [5]。 加拿大、澳大利亞和韓國等國家和地區(qū)都有發(fā)開成功并形成系列的灌溉控3制器產(chǎn)品，其中比較有代表性的如澳大利亞的 HARDIE IRRGATION 公司的灌溉控制器，已形成了 MICROMASTER、RAINJET 等多個系列幾十種型號的產(chǎn)品 [5]?！　　〉诙?，對整個系統(tǒng)設(shè)計做了一個規(guī)劃。第六章，介紹程序的調(diào)試過程以及將編寫好的程序錄入到單片機中的過程。42 系統(tǒng)總體設(shè)計 系統(tǒng)功能要求自動灌溉控制系統(tǒng)要實現(xiàn)的具體任務(wù)：1）本設(shè)計采用 STC89C52RC 單片機為灌溉系統(tǒng)的主控芯片，外接土壤溫濕度傳感器模塊、電源模塊、水泵驅(qū)動模塊、LCD1602 液晶顯示模塊和按鍵模塊。4）本設(shè)計用一個綠色指示燈代表水泵模塊，當(dāng)指示燈亮起時，表示正在進(jìn)行灌溉，當(dāng)指示燈熄滅時，表示停止灌溉。自動灌溉系統(tǒng)方框圖如圖 21 所示。STC89C52 使用經(jīng)典的 MCS51 內(nèi)核，但做了很多的改進(jìn)使得芯片具有傳統(tǒng) 51 單片機不具備的功能?？臻e模式下，CPU 停止工作，允許 RAM、定時器/ 計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。表 STC8C52 引腳功能說明 電源供電模塊8為整個系統(tǒng)的各個模塊供電是對于一個完整的電路來講的首要問題，為了克服 STC89C51 單片機在實際的操作過程中因容易受到外來因素的干擾而出現(xiàn)程序跑飛或陷入死循環(huán)等現(xiàn)象，這就需要為 STC89C52RC 單片機系統(tǒng)配置一個穩(wěn)定可靠的電源模塊。圖 34 復(fù)位和晶振部分原理圖9（1）復(fù)位電路在系統(tǒng)開始運行的時候，都需要對系統(tǒng)進(jìn)行一個初始化，而在單片機的最小系統(tǒng)中，復(fù)位電路就是為了把電路系統(tǒng)初始化而存在的，復(fù)位電路的原理就是在將單片機的電阻和電容接在單片機的復(fù)位引腳 RST 上，實現(xiàn)一個上電復(fù)位，只有當(dāng)復(fù)位電平持續(xù)兩個機器周期以上時復(fù)位才有效。 單片機控制的電路設(shè)計在整個系統(tǒng)中，單片機外接電源供電模塊、溫濕度采集模塊、按鍵輸入模塊、顯示模塊和水泵驅(qū)動模塊（此系統(tǒng)用一個綠色的指示燈來代替） 。傳感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)由一個電阻式感濕原件和一個NTC 測溫元件組成，同時還與一個高性能的 8 位單片機相連接。圖 36 溫濕度模塊系統(tǒng)原理圖2）DHT11 的引腳及硬件電路設(shè)計DHT11 傳感器采用的是 4 針單排引腳封裝。3）DHT11 特性（如表 所示）11表 DHT11 特性 液晶顯示模塊 LCD1602 液晶模塊簡介本系統(tǒng)的顯示器采用的是 LCD1602 液晶顯示器，它專門用于數(shù)字、字母、符號等的顯示。液晶顯示模塊和單片機的 p0 端口連接，單片機會把傳感器傳送給它的數(shù)字信號進(jìn)行處理后把實際溫濕度值和設(shè)定的溫濕度下限值顯示在顯示屏上。當(dāng)單片機與LCD1602 顯示屏電路連接好后，只要把控制液晶顯示模塊的程序下載到單片機中，單片機就能控制顯示屏的顯示結(jié)果。圖 38 是按鍵輸入模塊的系統(tǒng)原理圖。然后按照這個流程圖在14Keil μVision3 軟件中進(jìn)行程序的開發(fā)（設(shè)計與編譯） 。init_1602()。 ////調(diào)用溫度濕度讀取函數(shù) 顯示實際溫度濕度}//檢測按鍵 S1 按下，溫度值加 1k[0]=k[1]。(!k[1])){ set_temp++。amp。 //濕度加if(k[4]amp。k[7]=s1。}}}2）讀取溫度與濕度值代碼如下：void RH(){//主機拉低 18ms DS=0。 if(!DS) //T ! {sum=2。sum=2。 rh_h_temp=COM()。check_temp=COM()。rh_l=rh_l_temp。}//fi17 }//fi}3）顯示實現(xiàn)溫濕度的程序:void display(void) { RH()。 //顯示溫度的個位write_date(39。 //write_date(rh_h/10%10+48)。)。write_date(39。write_date(set_rh/10%10+48)。)。 測試結(jié)果圖 51 至 56 為自動灌溉控制系統(tǒng)的主控板實物圖的測試過程及結(jié)果，單片機放在 LCD1602 液晶顯示器的下面，左側(cè)下方接口為電源接口，右側(cè)上方接口為溫濕度傳感器接口，左側(cè)紅色指示燈為電源指示燈，右側(cè)綠色指示燈代表水泵驅(qū)動系統(tǒng)，當(dāng)濕度低于設(shè)定值 10%時綠色指示燈亮起（代表灌溉） ，一直灌溉到濕度高于設(shè)定值 10%時綠色指示燈熄滅（停止灌溉） ，當(dāng)水分由于蒸發(fā)、吸收等使?jié)穸戎翟俅蔚陀谠O(shè)定值的 10%時，指示燈又亮起，如此循環(huán)進(jìn)行。 圖 62 下載程序截圖使用說明：先將傳感器、電源接入到主系統(tǒng)板上，將傳感器插入到土壤中，插上電源，系統(tǒng)供電正常時，液晶顯示器會顯示當(dāng)前測量的土壤濕度值和溫度值，按設(shè)定鍵進(jìn)入設(shè)定模式，并在設(shè)定模式里按 3 鍵和 4 鍵進(jìn)行設(shè)定濕度下限值的增減，待設(shè)定完成后，在測量模式中，判斷當(dāng)前測量濕度，如果小于設(shè)定濕度值的 10%，則綠色指示燈亮起（即表示進(jìn)行灌溉） 。 雖然我的畢業(yè)設(shè)計作品不是很成熟，也存在很多的不足之處，其中缺少了光照模塊和水泵電路，而且溫度值也只起到了參考作用，這個是非常遺憾的。通過這次畢設(shè)，我相信在以后當(dāng)我碰到困難和挫折時一定能堅韌的去克服它，勇往直前，在以后的學(xué)習(xí)和生活中一定能更上一層樓。uchar temp_h_temp,temp_l_temp,rh_h_temp,rh_l_temp,check_temp。i)for(j=123。 }uchar COM(void){uchar i,value。while((!DS)amp。value=1。amp。}void RH(){//主機拉低 18ms DS=0。 if(!DS) //T ! {sum=2。sum=2。 rh_h_temp=COM()。check_temp=COM()。rh_l=rh_l_temp。}//fi }//fi}附錄 4液晶顯示模塊代碼：includeincludevoid delay(uint i) {uint j。j。delay(1)。}void write_date(uchar date){RS = 1。delay(1)。 // 0X0C 開顯示，關(guān)游標(biāo)，不反白，0X0E 開游標(biāo)，0X0F 開游標(biāo)，反白 write_(0X0C)。 // 0X10 光標(biāo)左移// write_1602(0,0X10)。}