单片机的智能花盆控制系统设计
引言
目录
一、 引言 1
（一） 智能电子花盆的发展背景 1
（二） 智能电子花盆的发展现状 2
（三） 主要内容 2
二、 方案设计及元器件选择 3
（一） STC89C51单片机简介 3
（二） 液晶显示器简介 3
（三） 模数转换器简介 3
（四） 蜂鸣器简介 4
（五） 土壤含水量传感器简介 4
三、 系统硬件设计 6
（一） 智能花盆系统硬件框图设计 6
（二） 最小系统电路设计 6
1. 复位电路设计 6
2. 晶振电路设计 7
（三） 花盆显示电路设计 7
（四） 模数采集转换电路设计 8
（五） 土壤过干报警电路设计 9
（六） 土壤含水量检测电路设计 10
（七） 按键电路设计 10
四、 系统软件设计 12
（一） 智能花盆的主程序流程设计 12
（二） LCD1602液晶显示流程设计 13
（三） ADC0832模数转换流程设计 13
（四） 报警流程设计 14
五、 实物安装 16
总结与展望 17
参考文献 18
致 谢 19
附录一 原理图 20
附录二 PCB图 21
附录三 元件列表 22
附录四 程序 23
引言
智能电子花盆的发展背景
本课题将要设计的该智能花盆控制系统里面是由控制器芯片当作处理器的，许多设计者喜欢将电路架构配置成单核或ARM多核模式，通过多个控制核心的并行工作提升智能花盆系统的数据处理速度和对数据处理的精度，就像手机中的八核处理器一样，以控制器作为主控的智能花盆控制系统之所以可以取得今天的研究成果，是与单片机技术分不开的，现如今科学技术能够将DSP内核、ARM内核轻松的植入到控制器芯片中进行灵活调取和应用，浮点运算以及乘法运算在主控芯片都获得了完美的诠释。本论文将要构建的这款智能花盆控制系 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
统里面将以STC89C51单片机当作架构的关键部分，通过C语言程序代码的配置并结合硬件电路系统实现一种高性能的电子系统，这款系统的实现在侧面反映了如今控制器芯片在人们生产生活中的地位，现如今以控制器芯片作为核心的智能花盆系统在一定程度上符合了用户日益增加的期望，技术人员通过不断对其目标的提升来提升它的性能。在工业控制领域以及各种智能仪器仪表中都可以看到单片机控制系统的使用，由于如今高性价比CPU生产技术可以在单片机芯片中的稳定工作，所以它能够完成众多此前实现不了的功能，在许多上拉近了单片机系统和人们生活相互间的密切关系，使单片机系统渐渐向生活化和普遍化趋势迈进。快速发展的单片机技术带来的不但是数据处理性能上的增加，更加实现了多种重点技术的互相兼容和相互调用，就以STM32该款非常出名的处理器芯片来说，它以ARM内核著名于世，以至高端款的STM32还被内部设计了数字信号处理模块（DSP），单核运行频率最高可达1.2GHz，该性能对视频和图像的处理尤为出色，将这些具备高端内核的微处理器芯片使用在智能花盆控制系统中带来的不只是对其传统功能的扩展，更加在每个功能上对其性能指标进行了大幅度的增加，这也是智能花盆控制系统在未来的主要发展方向。较早期的智能花盆控制系统中应用的控制芯片效果以8位机以至是更低的4位机为主，这些微处理器芯片中的中央处理器内核性能相比当今的32位机来说，性能尤为低，就拿一个简易的乘法运算来说，由于早期的主控器件中没有合成硬件乘法器模块，从而只能通过CPU中的加法运算模块实现乘法运算，这须要执行多条指令而且耗费多个时钟周期才能完成一个运算，因此该早期的智能花盆系统对于信号的处理能力特别弱，如果出现大数据运算，经常会出现卡机和死机等错误现象，这是早期控制系统的特征。智能花盆系统是本毕业设计的主要研究对象，本课题将结合大学期间所学的单片机知识、模拟电子、数字电路以及Protel软件的应用，配置一种性能出色的智能花盆系统。
智能电子花盆的发展现状
当前国内外有越来越多的研究者和高校中的课外兴趣小组开始着眼于对新型智能花盆控制系统的研究，多角度当前国内外的发展现状来看，国内现有产品所发挥出的重点技术和国外顶尖产品处于持平状态，国内外处于一种竞争发展的状态。智能概念的提出给智能花盆控制系统注入了新的生命活力，现如今国际上许多研究小组都在将大大小小的智能元素植入到现有的智能花盆控制系统中，与此同时传感器技术的快速发展也将使该控制系统不断向多传感化发展，使得智能花盆系统运行更加方便。近几年来的以太网技术在电子技术相关的各行各业都得到了普遍发展，特别是嵌入式以太网在智能花盆控制系统中的设计，现如今国内外很多研究小组都取得了这种技术的掌握，这个功能使得智能花盆系统组网成为了可能，多个系统相互间的数据交互变得非常轻易。
主要内容
本课题在硬件方面将使用使用STC89C51作为主控芯片，设计一款能够实现智能型浇花提示器，这款提示器将实现对花盆中土壤湿度实时快速的测量，并能够获取到土壤含水量的具体大小，与此同时通过液晶屏能够将该参数进行显示。另外为了能够达到醒目的提示效果，将配置三种颜色的信号灯对花盆主人进行提示，当土壤含水量适中时系统将点亮绿色LED进行提示，当水份过高时点亮黄色LED进行报警，当含水量过低时点亮红色LED进行报警。
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