51单片机自动智能浇花系统设计
【】单片机已经在生活的各个领域无所不在，很难找到生活中的哪个领域里没有它的存在，汽车上的仪表盘、网络通信和数据的处理与数据的实时通信、工业过程控制和自动化。微控制器广泛应用于过程控制和智能化管理，现场仪表，医疗设备，航家用电器，定制设备等等。该微控制器被广泛用于在该领域的智能管理和过程控制，仪器仪表，家电产品，医疗设备，航空航天，专门的设备。本设计由STC89C52单片机电路4位共阳数码管显示电路、ADC0832采样电路、水泵控制电路、土壤湿度传感器电路、按键电路和电源电路组成。土壤湿度传感器检测到湿度信号，通过ADC0832传到单片机中，然后单片机处理后，在数码管上显示相关信息，并且可以通过按键设置相关信息。
目录
一、课题背景及研究状况 6
（一）课题背景及其意义? 6
（二）国内外的研究状况? ???? 6
（三）本文的主要研究内容及论文结构安排 7
二、方案的设计与论证 8
（一）控制方案的确定 9
（二）控制方式的选择 9
1、 单片机芯片的选择 9
2、显示方案的选择 9
3、A/D采样芯片的选择 10
三、 硬件电路的设计 11
（一）系统的功能分析及体系结构设计 11
1、系统功能分析 11
2、系统总体结构 11
（二）系统控制电路的设计和模块电路的设计 12
1、按键电路的设计 12
2、5V电源电路设计 13
3、水泵控制电路设计 13
4、土壤湿度模块电路设计 14
5、A/D转换电路设计 15
6、显示模块驱动电路设计 16
四、 软件设计 16
（一） 编程语言选择 17
（二）keil软件设计思想 18
（三） 程序流程图 19
五、系统焊接与调试 19
（一）电路焊接 20
（二）系统调试 20
1、 系统程序调试 21
2、 硬件测试 21
3、 实物测试 22
致谢 23< *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
br /> 参 考 文 献 24
课题背景及研究状况
课题背景及其意义
随着社会的发展，人们的对生活质量和品味的追求。在家里可以养养盆景丰富的生活的同时吸收二氧化碳，在室内空气净化、空气中大量的花离子，空气新鲜，很多花在空气中吸收了空气中的有害气体，不仅装饰了温暖的家而且还对家人的身体健康有益。
我们都知道一盆花是需要水和阳关的，如果不能及时的给植物补充水分那么花儿是可能茁壮成长的。可是，现在城市的生活节奏是越来越快，年轻人是无暇顾及家里的花草。但是呢，很多花草的枯萎是因为人们疏于浇水种植了几个月的花草，因为浇水不及时，缺少水分就会枯死。用来美化环境的花草反而是一种负担；不种植吧，家里没有一点儿生机的感觉。虽然市场销售自动浇水装置，但它的售价非常昂贵，并且大多功能死板就能机械式的浇花，并不能根据具体情况进行浇水。于是，我想到了一种集盆花土壤湿度检测的这个设计，可以根据具体的土壤环境和天气的干燥情况进行智能的人工浇水。
国内外的研究状况
微喷系统是在原先的技术上进行升级的一种新型的灌溉方式，原理是水流以一定的速度通过特制的喷头喷出，然后形成细小的水珠像毛毛雨一样粘在植物的表面和土壤上吗，以达到给给植物补充水分的目的。这个设备的特点是灌溉的时候水量少、冲击力小，可用于植被柔软的植物。在人们的生活节奏越来越快，生活质量越来越高的情况下诞生的产品。它是吧微喷技术和人们的需求相结合的产品，更有效的服务人们。
很多年前，国外就有了类似的产品，国内的产品多数是从国外进口过来，虽然价格昂贵，但质量比较可靠。不过不是百分百的适用于国内人们的需求，我们国内当前流行玻璃制作的自动浇花设备。这些产品多是在广东以及沿海城市生产较多，虽然价格比较低廉，但是实用性是大大不如电子类自动浇水器好用。随着人们对生活品质的要求，种植盆景的市场前景十分看好，但是由于人们疏与照顾，这些种种的问题就暴露出来，因此一些人看到这个市场的巨大潜力，应运而生的自动浇花装置的诞生。
电子类自动浇水器
电子类自动浇水器又叫时控喷淋装置，系统构成为：主机、主管（可以是花园管也可以是七分之四毫米的微喷淋管）、分水接头、副管（五分之三毫米）喷淋管（雾化喷头、旋转喷头、折射雾化喷头等）。电子类自动浇水器根据电源的不同分为交流电自动浇水器和电池自动浇水器两种。控制器的一般性能有：电磁阀控制；人工智能时控电路、；适用电源为AC220V/50Hz;最适水压0.30.6Mpa;待机功率（4VA，浇水时小于12VA）；该设备可连续工作多小时并且在不灌溉的时候出于待机状态；可每天自动完成多次浇水作业，可根据需求进行全天候多次自动循环进行浇水，手动自动两用；电器适应环境温度为10~50摄氏度；相对湿度小于90% RH。
（三）本文的主要研究内容及论文结构安排
.主要介绍本设计的课题背景及国内外研究情况；
.主要说明系统方案的选择；
.主要介绍硬件电路的组成以及如何使用；
.主要介绍软件设计；
.主要介绍硬件调试；
二、 方案的设计与论证
（一）控制方案的确定
本设计由STC89C52单片机电路和4位共阳数码管显示电路，ADC0832采样电路，水泵控制电路，土壤湿度传感器电路，按键电路，电源电路组成。?
（二）控制方式的选用
1、 单片机芯片的
方案一
采用可编程逻辑器件CPLD作为控制器，CPLD可以实现各种复杂的计算功能、其体积小且稳定性好还有密度高和规模大、并且容易对其功能进行升级和扩展等特点。采用并行的输入输出特点，不仅有利于系统的处理速度，而且可以用于为大规模控制系统的控制作为核心使用。虽然CPLD功能强大但是这个系统不需要太强的运算能力，所以从使用成本等许多方面的考量，最终放弃了此方案。
方案二
采用ST公司的STC89C52单片机作为主控制器，STC89S52是一种高性能和低损耗多种用途的CMOS8位微控制器，可进行8K 在系统可编程 Flash 存储器。该单片机功耗低、接口丰富，成本低廉，完全能满足本设计要求。
故选择方案二。STC89C52如下图所示
图1 STC89C52单片机
STC89C52主要特性如下：
目录
一、课题背景及研究状况 6
（一）课题背景及其意义? 6
（二）国内外的研究状况? ???? 6
（三）本文的主要研究内容及论文结构安排 7
二、方案的设计与论证 8
（一）控制方案的确定 9
（二）控制方式的选择 9
1、 单片机芯片的选择 9
2、显示方案的选择 9
3、A/D采样芯片的选择 10
三、 硬件电路的设计 11
（一）系统的功能分析及体系结构设计 11
1、系统功能分析 11
2、系统总体结构 11
（二）系统控制电路的设计和模块电路的设计 12
1、按键电路的设计 12
2、5V电源电路设计 13
3、水泵控制电路设计 13
4、土壤湿度模块电路设计 14
5、A/D转换电路设计 15
6、显示模块驱动电路设计 16
四、 软件设计 16
（一） 编程语言选择 17
（二）keil软件设计思想 18
（三） 程序流程图 19
五、系统焊接与调试 19
（一）电路焊接 20
（二）系统调试 20
1、 系统程序调试 21
2、 硬件测试 21
3、 实物测试 22
致谢 23< *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
br /> 参 考 文 献 24
课题背景及研究状况
课题背景及其意义
随着社会的发展，人们的对生活质量和品味的追求。在家里可以养养盆景丰富的生活的同时吸收二氧化碳，在室内空气净化、空气中大量的花离子，空气新鲜，很多花在空气中吸收了空气中的有害气体，不仅装饰了温暖的家而且还对家人的身体健康有益。
我们都知道一盆花是需要水和阳关的，如果不能及时的给植物补充水分那么花儿是可能茁壮成长的。可是，现在城市的生活节奏是越来越快，年轻人是无暇顾及家里的花草。但是呢，很多花草的枯萎是因为人们疏于浇水种植了几个月的花草，因为浇水不及时，缺少水分就会枯死。用来美化环境的花草反而是一种负担；不种植吧，家里没有一点儿生机的感觉。虽然市场销售自动浇水装置，但它的售价非常昂贵，并且大多功能死板就能机械式的浇花，并不能根据具体情况进行浇水。于是，我想到了一种集盆花土壤湿度检测的这个设计，可以根据具体的土壤环境和天气的干燥情况进行智能的人工浇水。
国内外的研究状况
微喷系统是在原先的技术上进行升级的一种新型的灌溉方式，原理是水流以一定的速度通过特制的喷头喷出，然后形成细小的水珠像毛毛雨一样粘在植物的表面和土壤上吗，以达到给给植物补充水分的目的。这个设备的特点是灌溉的时候水量少、冲击力小，可用于植被柔软的植物。在人们的生活节奏越来越快，生活质量越来越高的情况下诞生的产品。它是吧微喷技术和人们的需求相结合的产品，更有效的服务人们。
很多年前，国外就有了类似的产品，国内的产品多数是从国外进口过来，虽然价格昂贵，但质量比较可靠。不过不是百分百的适用于国内人们的需求，我们国内当前流行玻璃制作的自动浇花设备。这些产品多是在广东以及沿海城市生产较多，虽然价格比较低廉，但是实用性是大大不如电子类自动浇水器好用。随着人们对生活品质的要求，种植盆景的市场前景十分看好，但是由于人们疏与照顾，这些种种的问题就暴露出来，因此一些人看到这个市场的巨大潜力，应运而生的自动浇花装置的诞生。
电子类自动浇水器
电子类自动浇水器又叫时控喷淋装置，系统构成为：主机、主管（可以是花园管也可以是七分之四毫米的微喷淋管）、分水接头、副管（五分之三毫米）喷淋管（雾化喷头、旋转喷头、折射雾化喷头等）。电子类自动浇水器根据电源的不同分为交流电自动浇水器和电池自动浇水器两种。控制器的一般性能有：电磁阀控制；人工智能时控电路、；适用电源为AC220V/50Hz;最适水压0.30.6Mpa;待机功率（4VA，浇水时小于12VA）；该设备可连续工作多小时并且在不灌溉的时候出于待机状态；可每天自动完成多次浇水作业，可根据需求进行全天候多次自动循环进行浇水，手动自动两用；电器适应环境温度为10~50摄氏度；相对湿度小于90% RH。
（三）本文的主要研究内容及论文结构安排
.主要介绍本设计的课题背景及国内外研究情况；
.主要说明系统方案的选择；
.主要介绍硬件电路的组成以及如何使用；
.主要介绍软件设计；
.主要介绍硬件调试；
二、 方案的设计与论证
（一）控制方案的确定
本设计由STC89C52单片机电路和4位共阳数码管显示电路，ADC0832采样电路，水泵控制电路，土壤湿度传感器电路，按键电路，电源电路组成。?
（二）控制方式的选用
1、 单片机芯片的
方案一
采用可编程逻辑器件CPLD作为控制器，CPLD可以实现各种复杂的计算功能、其体积小且稳定性好还有密度高和规模大、并且容易对其功能进行升级和扩展等特点。采用并行的输入输出特点，不仅有利于系统的处理速度，而且可以用于为大规模控制系统的控制作为核心使用。虽然CPLD功能强大但是这个系统不需要太强的运算能力，所以从使用成本等许多方面的考量，最终放弃了此方案。
方案二
采用ST公司的STC89C52单片机作为主控制器，STC89S52是一种高性能和低损耗多种用途的CMOS8位微控制器，可进行8K 在系统可编程 Flash 存储器。该单片机功耗低、接口丰富，成本低廉，完全能满足本设计要求。
故选择方案二。STC89C52如下图所示
图1 STC89C52单片机
STC89C52主要特性如下：
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/dzxx/dzkxyjs/1387.html
