【正文】 CLS（ 19腳）端口， 12 腳、 27 腳及 28 腳定義為握手信號功能端口，連接主板 CPU 的相應功能端，用于當前制式的檢測及會聚調整狀態(tài)進入的控制功能。利用 IAP 技術能將內部部分專用 Flash 當作 EEPROM 使用，實現(xiàn)停電后保存數(shù)據的功能，擦寫次數(shù)為 100000 次以上，可省去外接 EEPROM（如 93C4 24C02 等）。 單片機具有體積小，價格低廉，功能強大，穩(wěn)定可靠，運算速度快，功耗低，擴展容易，抗干擾能力強，系列齊全，使用方便靈活等優(yōu)點，廣泛應用于工業(yè)過程控制、自動監(jiān)測、智能儀器儀表、家用電器等領域。本系統(tǒng)采用傳統(tǒng)的閉環(huán)控制技術，系統(tǒng)控制原理邏輯框圖見圖 22 所示： 圖 22 閉環(huán)控制邏輯原理框圖 系統(tǒng)總體設計 （ 1）本文針對實際需要，設計了一套溫度、濕度和光照檢測與控制系統(tǒng)，保證花卉在生長的各個時期有適宜的生長環(huán)境，整個測控系統(tǒng)由傳感器、控制器和執(zhí)行機構三部分構成 .整個系統(tǒng)的結構如下圖所示： 自動控制澆花 系統(tǒng) ４ 圖 23 系統(tǒng)的硬件結構 （ 2）硬件電路以 STC89C51RC 單片機為核心，系統(tǒng)輸入由采集土壤水分傳感器、光照傳感器和溫度傳感器及傳感器信號處理電路組成，輸出控制由繼電器、執(zhí)行器構成。具有結構簡單，成本低，操作方便。 原理 本系統(tǒng)將對溫室環(huán)境中土壤濕度、光照強度、溫度因子的調控進行自動化控制，以期達到最佳的控制效果。 伴隨著人們快節(jié)奏的生活、工作、學習，人們已沒有很多時間去精心照顧自己種的花卉植物等，因此市場上急需 一種可以代替人類勞動的產品。 四、畢業(yè) 設計的期限： 自 20xx 年 8 月 29 日 至 20xx 年 11 月 4 日 五、畢業(yè)設計（論文）進度計劃： 起 至 日 期 工 作 內 容 備 注 — — — — 根據工作崗位，確定畢業(yè)設計題目 熟悉崗位，準備涉及課題的相關資料 完成論文的初稿和修訂工作 打印論文，裝訂成冊，準備答辯 VII 自動控制澆花系統(tǒng) 摘 要 設計了家庭智能澆花器，實現(xiàn)花卉的自動澆水。 五、答辯過程中學生要嚴認真，文明禮貌，謙虛謹慎，認真回答答辯主持人，委員等提出的問題。 二、導師應為具有講師以上或相應職稱的有關專業(yè)人員，且專業(yè)對口（指所指導專業(yè)應同所聘教師專業(yè)職稱相一致）。要獨立思考，自己動手，不得抄襲或找人代筆。 答辯委員會（或小組）評語： 成績： 主持答辯人簽名： 職稱： 月 日 V 一、畢業(yè)設計的任務和具體要求 ： 任務： 1. 鞏固和提高學生學過的基礎理論和專業(yè)知識。 根據濕度控制是否澆水就 先置 單片機 電池閥出點為 0，濕度 傳感器檢測濕度，傳送 單片機 ，當檢測到濕度不夠時， 單片機 就把這個觸電置為 1，把繼電器吸合，常開觸點閉 合，使得電磁閥線圈得電，此時電磁閥門有閉合變成斷開， 水流經過，給花卉澆水 。已有的澆水器需要有人控制或者定時的澆灌，不能根據植物正常生長所需要 的光照、水分、溫度來實時調節(jié)植物生長環(huán)境的參數(shù)，不利于花木的成長，而且現(xiàn)在的名貴花如果因為以上原因而死亡得不償失 。 程序設計流程與程序清單。 ? 室內環(huán)境中土壤濕度是重要因子，要求當土壤含水量過低己不能滿足花卉最低需求時，就 打開電磁閥進行 灌溉 ，當濕度滿足要求是關閉電磁閥。經過濕度及光照檢測的傳感器把被測對象的濕度 轉換成電壓信號，轉換為 01 數(shù)字信號后送入單片機中，與給定的 所要控制的 濕度值進行比較，根據單片機 STC89C51RC 中設置的參數(shù)，輸出相應溫度、濕度值對應的被控對象電機和電磁閥的值，帶動動力系統(tǒng)作相應的運動，不斷減少與單片機中設置值的差值， 溫度過高時，單片機控制直流電機驅動器打開窗戶，進行自然散熱，溫度適合時關閉窗戶。其中 Intel 公司一直處 于領先地位，主要有 MCS4 MCS51 和 MCS96 三大系列，其中 MCS51 系列是 1980 年推出的高檔 8 位單片機，代表著單片機的發(fā)展方向 ， 成為單片機領域中的主流產品。 S 表 31 STC89C51RC 系列單片機部分型號參數(shù) 自動控制澆花 系統(tǒng) ６ STC89C51RC 特性 STC89C51RC 的主要特性如下表所示： 圖 32 STC89C51RC 的主要特性 STC89C51RC 為 40 腳雙列直插封裝的 8 位通用微處理器，采用工業(yè)標準的 C51 內核，在內部功能及管腳排布上與通用的 8xc52 相同，其主要用于會聚調整時的功能控制。在訪問外部數(shù)據存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉換地址（低 8 位）和數(shù)據總線復用，在訪問期間激活內部上拉電阻。對端口 P2 寫 “1” ，通過內部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口，作輸入口使用時，因為內部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流 (IIL)。 P3 口除了作為一般的 I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功 能 P3 口還接收一些用于 Flash 閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號。該位置位后，只有一條 MOVX 和 MOVC 指令才能將 ALE 激活。 Flash 存儲器編程時，該引腳加上 +12V 的編程允許電源 Vpp，當然這必須是該器件是使用 12V 編程電壓 Vpp。連接方法見 圖 34 所示 ，其中晶體呈感性，其決定著振蕩器的振蕩頻率 ； 電容 Cl， C2 對頻率有微調作用。 自動控制澆花 系統(tǒng) １０ 依照中華人民共和國國家標準 (GB/T76651987 傳感器通用術語 )的規(guī)定，傳感器的定義為 ：“ 能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉換成可用輸出信號的器件或裝置 ” ，通常由敏感元件和轉換元件組成。它的優(yōu)點是 :靈敏度高，工作溫度范圍寬，穩(wěn)定性好，過載能力強，體積小。 自動控制澆花 系統(tǒng) １１ 據據實際情況可知，溫室內環(huán)境的變化范圍為 0℃ ～ 40℃ ，溫度的變化范圍較小 。C ～+125176。測溫類電子產品等。 可通過數(shù)據線供電，供電范圍為 到 178。C 178?？焖?、準確地測定花卉生長環(huán)境的濕度信息，對于探明植物生長環(huán)境此時是否為最 佳狀態(tài)具有重要意義。通過調節(jié) RES 的阻值，可以控制土壤濕度的范圍在 %60～ %80 之間，具體阻值由后期實驗測定。光照檢測電路如圖 311 所示 自動控制澆花 系統(tǒng) １５ 2314111U5ALM324AD1162K11647KVCC50KR10Res Adj2 圖 311 光照檢測電路 輸出控制電路的設計 自動控制系統(tǒng)通過傳感器對受控對象的有關參數(shù)信息數(shù)據的實時采集，經過數(shù)字化變換進入單片機 CPU 進行必要的處理，而后輸出以驅動執(zhí)行器件或機構產生相應的動作，直接推動被控對象來調整被測參量，最終目的以使受控參量始終處于要求值或范圍內。開關量輸出隔離的目的在于隔斷單片機與執(zhí)行機構之間的直接電氣聯(lián)系，以防地電位差、外界電磁場等干擾因素造成執(zhí)行機構地誤動作，甚至導致智能儀器本身 的損壞。 本系統(tǒng)中被控對象都要用到功率驅動器件，其中電磁閥約 5V/個、天窗電機約 10W/臺。 采用抗干擾穩(wěn)壓電源 采用具有抗干擾能力的穩(wěn)壓電源，絕大部分干擾都可以克服。 模擬電路與數(shù)字電路地線分開。 系統(tǒng)主程序如圖 41 所示： 圖 41 系統(tǒng)主程序 自動控制澆花 系統(tǒng) １９ 傳感器控制模塊 設計 通過對傳感器輸入的模擬信號進行轉換、處理分析并與預設參數(shù)限值進行比 較，予以判斷，滿足一定條件則執(zhí)行相應控制功能。 (4)要達到室內或溫室環(huán)境自動控制，必須盡可能全面考慮具體的環(huán)境調節(jié)和具體的植物生理的特點、不同植物對環(huán)境因子的不同要求、同一植物在不同生理階段對于環(huán)境因子的要求以及各環(huán)境因子的相互影響。 在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意！ 最后，再次對關心、幫助我的老師和同學表示衷心地感謝！