【正文】 。同時(shí)該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)在草場(chǎng)、花卉、溫室大棚、苗圃等場(chǎng)合應(yīng)用，即方便又節(jié)約水源。系統(tǒng)按 11 照各種花卉的實(shí)際需求狀況設(shè)定了對(duì)應(yīng)的澆水量，只要開(kāi)機(jī)后設(shè)定花卉的類別，系統(tǒng)就可以自動(dòng)早出需調(diào)節(jié)的溫、濕度區(qū)域 [11]。本系統(tǒng)根據(jù)花盆中土壤濕度來(lái)調(diào)節(jié)水泵的運(yùn)行和中斷。 10 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)包括初始化、顯示子程序、選擇花卉種類子程序、土壤濕度檢測(cè)子程序、數(shù)據(jù)處理子程序 、報(bào)警子程序等，主程序流程圖如圖 6 所示。軟件消抖方法是在 CPU 檢測(cè)到有鍵按下是，延時(shí) 10～ 20ms，再次檢測(cè)該鍵電平是否仍保持閉合狀態(tài)，如果保持閉合狀態(tài)，則確認(rèn)有鍵按下，否則從頭檢測(cè)。去抖動(dòng)的方法有硬件去抖和軟件去抖兩種方法。鍵的抖動(dòng)時(shí)間一般為 5～ 10ms。對(duì)于處于常開(kāi)狀態(tài)的獨(dú)立式鍵盤，當(dāng)按鍵閉合時(shí) I/O 線為低電平，當(dāng)按鍵為常態(tài)時(shí) I/O 線為高電平 [10]。行列式鍵盤是將 I/O 線的一部分作為行線，另一部分作為列線，按鍵設(shè)置在行線和列線的交叉點(diǎn)上，這種結(jié)構(gòu)形式的鍵盤適用于鍵數(shù)較多的場(chǎng)合，但硬件電路結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。同樣，只要保證 RST 端保持高電壓的時(shí)間大于兩個(gè)機(jī)器周期時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)能實(shí)現(xiàn)正常復(fù)位。系統(tǒng)選擇 12MHz 的晶振片，兩 30pF 的電容 C7 和C8。同時(shí)在 XTAL1 與 XTAL2 引腳上連接定時(shí)器件，其內(nèi)部振蕩 電路于是能夠?qū)崿F(xiàn)自激振蕩。主要是單片機(jī)中 引腳來(lái)決定三極管開(kāi)啟與閉合，實(shí)現(xiàn)控制蜂鳴器的通斷。通常水泵開(kāi)啟以前就會(huì)出現(xiàn)“嘟嘟嘟”的幾秒警報(bào)聲，然后水泵才實(shí)現(xiàn)補(bǔ)水。另外，如 引腳導(dǎo)入低電平，那么三極管將不會(huì)導(dǎo)電，繼電器線圈兩端由于無(wú)法產(chǎn)生電位差，使得繼電器銜鐵斷開(kāi)，并且發(fā)光二極管的工作狀態(tài)也將變熄滅，同時(shí)繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，也就是水泵斷點(diǎn)，于是水泵停止進(jìn)行澆水。 7 圖 3 水泵調(diào)節(jié)電路圖 其中系統(tǒng)水泵選取 220V 供電潛水泵，最大流量 1640L /H，澆 花噴頭選取花灑噴頭，達(dá)到均勻噴水目的，避免局部土壤濕度過(guò)高，檢測(cè)不穩(wěn)定。 而繼電器線圈兩端并聯(lián)二極管 IN4148，以實(shí)現(xiàn)繼電器線圈停電時(shí)引發(fā)的反向電動(dòng)勢(shì)的消除，避免反向電勢(shì)擊壞三極管、擾亂其余電路 。在明確完花卉類別之后，將出現(xiàn)花卉的具體名稱，到此為止設(shè)置完成。依靠對(duì)選取花卉類別按鈕的設(shè)置，根據(jù)液晶屏出現(xiàn)的內(nèi)容，確明確花卉的種類。鍵盤選取獨(dú)立式的按鈕，其中主要有復(fù)位按鈕、選取花卉類別按鈕、開(kāi)啟按鈕。 圖 2 SLHT51 土壤濕度傳感器檢測(cè)電路 6 該設(shè)計(jì)選取了 LCD12232F 液晶顯示模塊， 其具有內(nèi)置的字節(jié)庫(kù)，不具存儲(chǔ)功能，采用并行連接的模式，使用起來(lái)相對(duì)便捷。能夠把探頭直接插入土壤中，并且可以在草地、花園、農(nóng)業(yè)溫室大棚、苗圃等土壤中進(jìn)行溫、濕度的檢測(cè)運(yùn)用。 土壤濕度檢測(cè)電路 本設(shè)計(jì)采用土壤溫濕度傳感器 SLHT51?？臻e模式下， CPU 停止工作，允許 RAM、 定時(shí)器 /計(jì)數(shù) 器 、串口、中斷繼續(xù)工作。 AT89S52 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié) Flash， 256 字節(jié) RAM， 32 位 I/O 口線， 看門狗定時(shí)器 ， 2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè) 16 位 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 ，一個(gè) 6 向量 2 級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工 串行口 ， 片內(nèi)晶振及 時(shí)鐘電路 。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得AT89S52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。使用 Atmel 公司高密度非 易失性存儲(chǔ)器 技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。由于非編碼鍵盤的硬件電路簡(jiǎn)單，用戶可以方便的改變鍵的數(shù)量， 5 因此在單片機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。鍵碼分為編碼鍵盤和非編碼鍵盤。 在單片機(jī)控制系統(tǒng)中可以通過(guò)鍵盤輸入數(shù)據(jù)或命令。在軟件設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)不同花卉的需水量，將其土壤濕度值允許區(qū)間存入表格中，即模糊控制響應(yīng)表，這些數(shù)據(jù)均是人們長(zhǎng)期積累的經(jīng)驗(yàn)值，并將表格事先置入 ROM 存儲(chǔ)區(qū)的某一位置中供查表使用。一方面，單片機(jī)采集土壤濕度信號(hào)，并通過(guò)計(jì)算判斷是否應(yīng)該澆花 。 圖 1 智能澆花系統(tǒng)組成框圖 由于不同的花卉有不同的需水特性，澆花時(shí)應(yīng)適時(shí)適量，按需澆花。具體結(jié)構(gòu)如圖 1 所示。土壤溫濕度 傳感器可將檢測(cè)到的土壤溫濕度模擬量放大轉(zhuǎn)換成數(shù)字量通過(guò)單片機(jī)內(nèi)程序控制精確的將溫度與濕度分別顯示在 LCD 顯示屏上，同時(shí)通過(guò)單片機(jī)內(nèi)的中斷服務(wù)程序判斷是否要給花澆水 ,若需澆水則單片機(jī)系統(tǒng)發(fā)出澆水信號(hào)并經(jīng)放大驅(qū)動(dòng)設(shè)備開(kāi)啟電磁閥進(jìn)行澆水若不需澆水則進(jìn)行下一次循環(huán)檢測(cè)。并按一定的時(shí)間間隔發(fā)送給協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn) 。單個(gè)網(wǎng)絡(luò)中只有一個(gè)協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn) ,它作 為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的中心 ,存放所有的控制策略 ,它能接收傳感器節(jié)點(diǎn)向其發(fā)送的數(shù)據(jù) ,通過(guò)智能判斷后 ,再把灌溉命令發(fā)送給控制器節(jié)點(diǎn) 。 研究方法和手段 本畢業(yè)設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)單片機(jī)控制的自動(dòng)澆花系統(tǒng)。時(shí)控臨噴澆花裝置根據(jù)電源的不同分為交流電自動(dòng)澆花器和電池自動(dòng)澆花器兩種。而且智能家居概念也越來(lái)越受人們的推崇， 因此，微電腦控制的電子類自動(dòng)澆花系統(tǒng)有很好的發(fā)展前景。器具工藝不 同，效果也不一樣，當(dāng)然也因土壤的疏松情 況決定器具內(nèi)水流的速度。目前這種小家居用品制 造商主要集中在廣東、上海、浙江地區(qū) [3]。這種類型的灌溉設(shè)備大多數(shù) 在中國(guó)山西和浙江地區(qū)的加工生產(chǎn) ,價(jià)格很便宜 ,實(shí)際沒(méi)有電子自動(dòng)澆花是好的。 許多年前 ,國(guó)外已經(jīng)開(kāi)始普及 ,國(guó)內(nèi)使用的電子自動(dòng)澆花大部分從國(guó)外進(jìn)口 ,價(jià)格是 昂貴的 ,但是質(zhì)量是可靠的，但不太適合國(guó)內(nèi)使用。但微灌系統(tǒng)的投資通常遠(yuǎn)高于地面灌溉 。微灌是利用微灌設(shè)備組成微灌系統(tǒng)，用壓力將水分配到田間，通過(guò)灌水去以微小的流量濕潤(rùn)作物根部附近土壤的一種局部灌水技術(shù)。微噴帶的出水孔多半采用空氣組方式，按照一定距離和一定規(guī)律布置，如：斜三通、斜五孔、左右孔、橫三孔和無(wú)空等，出水孔一般采用機(jī)械鉆孔、啟動(dòng)打孔和激光打孔，孔徑為 ，空形呈圓形。微噴主要由微噴帶組成[1]。為了解決按時(shí)、適量澆 水問(wèn)題，所以我設(shè)計(jì)自動(dòng)澆花體統(tǒng)，通過(guò)傳感器感知土壤 濕度、光照強(qiáng)度、溫度并傳達(dá) 單片機(jī)，由單片機(jī)判斷花卉是否缺水并最終傳達(dá)給電磁水閥，從而達(dá)到適時(shí)自動(dòng)澆水。還有花卉缺水報(bào) 警器但其只能報(bào)警并不能適時(shí)、適量的澆水。 雖然市面上也有賣澆花的裝備但昂貴的價(jià)格和其性價(jià)比讓人望而卻步?；ú萆L(zhǎng)的問(wèn)題 80%以上由花兒澆灌問(wèn)題引起，好不容易養(yǎng)的花卉澆水，因?yàn)闈菜畣?wèn)題而長(zhǎng)勢(shì)不好或更嚴(yán)重的出現(xiàn)枯萎甚至凋亡。很多人有時(shí)忘了定時(shí)、適量給花卉 澆水。但現(xiàn)代人的生活節(jié)奏越來(lái)越快，事情越來(lái)越多。本文設(shè)計(jì)的基于單片機(jī)智能澆花系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)在陽(yáng)臺(tái)上的應(yīng)用，可以做到定時(shí)、定量地澆花。同時(shí)還有部分自動(dòng)澆水系統(tǒng)，主要運(yùn)用單片機(jī)控制的原理，根據(jù)溫度、濕度傳感器獲取溫、濕度的具體數(shù)據(jù)，再根據(jù) 設(shè)定值來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)水澆灌，只不過(guò)這種方式要求外界提供水龍頭的前提下才能使用。 sensor 目 錄 緒論 ................................................. 1 選題目的及意義 ................................... 1 國(guó)內(nèi)市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀 .................................. 1 研究方法和手段 ................................... 3 基于單片機(jī)的智能澆花系統(tǒng) ............................ 4 系統(tǒng)組成部分 ...................................... 4 系統(tǒng)工作原理 ...................................... 4 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ........................................ 5 AT89S52 型單片機(jī) .................................. 5 土壤濕度檢測(cè)電路 .................................. 5 鍵盤及液晶顯示電路 ................................ 6 水泵調(diào)節(jié)電路 ..................................... 6 報(bào)警電路 ......................................... 7 單片機(jī)最小系統(tǒng) ................................... 7 晶振電路設(shè)計(jì) ................................. 7 復(fù)位電路 .................................... 8 按鍵消抖方法 ................................. 8 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ....................................... 10 總 結(jié) ............................................... 12 參考文獻(xiàn) ............................................... 13 致 謝 ............................................... 14 1 緒論 國(guó)內(nèi)外均有自動(dòng)澆花系統(tǒng)的實(shí)際使用，大部分自動(dòng)供水灌溉系統(tǒng)都是采用虹吸的方式，也就是運(yùn)用滲透的原理來(lái)實(shí)現(xiàn)補(bǔ)水澆，該模式的補(bǔ)水過(guò)程是持續(xù)的、不中斷的，根據(jù)該種模式只可以確保不會(huì)出現(xiàn)干旱現(xiàn)象，而不是根據(jù)花的實(shí)際需要來(lái)實(shí)施補(bǔ)給供水。humidity control is to use a SLHT51 soil moisture sensor, when the detected humidity did not reach the setting humidity, began to water the flowers, to the setting humidity stop system can not only on time, according to the amount of give flower watering, can alsosave water resources, so as to make flowers grow better. Keyword: MCU 。該系統(tǒng)既能按時(shí)、按 量的給花卉澆水，還可以為節(jié)約水資源，從而讓花卉更好的生長(zhǎng)。本文設(shè)計(jì)了一種智能濕度感應(yīng)澆花系統(tǒng)。同時(shí)花卉可以通過(guò)光合作用吸收二氧化碳釋放氧氣同時(shí)還可以凈化空氣，而且花卉還可以吸收有毒物質(zhì)例如剛裝修的房屋里的苯、甲醛等?；?AT89S52 單片機(jī)的智能澆花系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)