单片机的智能灌溉系统设计
伴随着电子技术的不断发展与进步，越来越多的行业都在应用电子技术来改变本行业的运作方式，从而促进本行业在工作效率上的提高、在人为失误机率上的下降，并且在一定程度上能够帮助相关行业极大的节约劳动力，从而使得相关行业能够更加的迅猛发展。介于此，在我国最为基本的行业中，农业也在逐步的引进相关电子技术来改变农作业的整体工作方式，播种机、温室大棚控制系统、灌溉系统、收割机等等。这些被应用于现代化农业的先进机械、电子产品中，不但为农民伯伯们省去很多费力、费时的事情，而且在单位种植的数量上也有着极大的飞跃。在此，本人打算设计一款能够通过测量土壤的湿度来自行判断是否需要给农作物浇水的智能灌溉系统。该系统使用STC89C52RC单片机作为核心处理器，通过ADC0832来读取土壤湿度传感器的电压信号并将数据传输给处理器，从而使得处理器能够将当下的土壤湿度与设定的基准值进行比较，从而确定是否需要打开小型的电控水阀。除此之外，基准的土壤湿度值可以进行人为的设定，这样能够较为方便的使得用户可以根据农作物品种的不同、季节的不同控制土壤的含水量。
目录
引言 1
（一）农业的重要性及其发展现状 1
（二）智能灌溉系统的意义及应用 1
（三）智能灌溉系统的工作原理 2
（四）智能灌溉系统的发展现状及其趋势 2
一、总体方案的设计与介绍 3
（一）实物功能设定 3
（二）实物的硬件电路架构 3
（三）实物制作流程 4
二、相关元件介绍 4
（一）89C52RC型号单片机 4
（二）LCD1602液晶显示器 5
（三）土壤湿度传感器 6
（四）ADC0832模数转换芯片 6
三、硬件电路 7
（一）单片机最小系统电路 7
（二）LCD1602液晶连接电路 8
（三）模数转换芯片连接电路 8
（四）继电器及LED灯控制电路 8
四、系统程序流程图 9
（一）主程序流程图 9
（二）液晶显示程序流程图 10
（三）读取AD芯片采样数据流程图 10
五、实物仿真 11
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（一）仿真电路及说明 11
（二）仿真效果图及介绍 12
总结 15
致谢 17
参考文献 18
附录一：整体电路原整图 19
附录二：电路PCB图 20
附录三：实物图 21
附录四：元件清单 22
附录五：系统源程序 23
引言
（一）农业的重要性及其发展现状
伴随着科技的发展，越来越多的行业在逐渐的消失，而有的行业则会在科学技术的帮助下不断的改善与提高自身的作业方式，在这之中就有着我国最为基础也是最为重要的行业之一—农业。农业对于我们华夏子民而言可以说是最为重要的行业，它的产率及农作物的质量直接影响到了我们是否能够吃的饱、吃得好。
随着生物技术的发展，部分的农作物通过杂交实现了产率高、抗虫、耐旱的特点，还有部分的农作物通过转基因技术也能够达到高产、防病害的特点。除此之外，随着农田硬件设施的改良，我们可以人为的去改变不同作物的生长环境，从而使得我们能够在一年四季中都可以吃上自己喜欢吃的农作物。在这种种的科学技术帮助下，农作物能够有着良好的基因和生长环境，而对于种植、培养他们的农民伯伯而言，依旧有着很多的事情需要自己动手去操作。在播种和收割上，农民伯伯可以借助播种机和收割机来完成。而在培育的过程中，极大多数的农民伯伯需要每天下田去观察，看看是否需要喷洒农药以及需要给种子浇多少水等等，而在规模足够大的农场，则会采用到智能灌溉系统，从而来减轻农场主相应的压力。而就当下的智能灌溉系统而言，其造价是相当昂贵的，对于一般的农民而言他们是压根用不起的。由此可见，在农业的灌溉技术上依旧有着一定的地方需要进行改良、提升，从而能够使得灌溉技术大众化、普及化，进一步推动我国农业获得进一步的发展。
（二）智能灌溉系统的意义及应用
智能灌溉系统，是一种能够根据人工的设定土壤湿度参数，通过检测实际的参数并比较后，依靠程序的相关指令来对喷水装置进行控制的一种系统。它最为主要的就是在对实际土壤进行相关参数的检测功能上，通过不同种类的传感器将检测到的参数存入数据库中，然后根据所写的程序综合判读当下土壤的情况，从而能够实现对喷水装置喷洒范围、喷洒物质及喷洒量的控制。通过这个系统，培养农作物的农民可以极大的减轻自身的负担，最为重要的是，该装置能够更为合理、更有针对性的对农作物进行培养，能够降低因人为原因造成的培育过程中造成的失败，可以有效的提高农作物的产率。
而对于智能灌溉系统本身而言，其应用的场所也不仅仅局限于农作物，对于大型的植物类养殖厂也能够起到替代人工培养的效果。工作人员只需要进行手动操作修改相关的参数，如：土壤的温度参数、湿度参数、酸碱度参数等等，只需要将这些参数进行相应的调整，就能够对所要培养的植物、农作物实现智能化培育。在当今的社会中，很多学校的操场、体育馆内的足球场、公园以及城市绿化都在运用这一技术，可见该技术有着较大的发展前景。
（三）智能灌溉系统的工作原理
智能灌溉系统其具体的工作原理如下，从硬件上来看，该系统需要一个核心控制芯片，该芯片主要的作用就是读取数据、存储数据、计算、控制周围电路；其次，可以根据不同的应用场合给系统配上能够检测土壤相关参数的传感器，如：温湿度传感器、PH值传感器等等；最后需要的就是一个喷洒液体的装置，该装置最为重要的就是电控水阀，还可以根据不同情况加装物料选择装置和电机。从程序上来看，核心控制器需要不断的去读取传感器检测到的数据，然后将检测到的数据尽心储存，并与相关设置的基准参数进行比较。最后，程序会根据比较出的结果来控制喷洒装置，简单的喷洒装置控仅有开、关，而对于复杂的喷洒装置则会有着喷洒方向、喷洒液体、液压等等的控制。而对于用户在实际的使用过程中，几乎是相差不大的。在用户使用该装置的时候，用户需要去设定相关的参数，因为对于不同的植物或是农作物，它们对于土壤湿度、PH值的要求是完全不同的，所以用户在使用的时候需要根据自己所养殖的具体作物进行土壤参数的设置，设置完成后便可以实现系统智能的去培养相关的农作物。
（四）智能灌溉系统的发展现状及其趋势
当下，智能灌溉系统在我们的工作生活中已经有了一定的应用，最为常见的就是城市绿化草坪上的喷水装置，而在对于农作物的培养上，只有大型的农作物养殖基地才会使用智能灌溉装置，而由于在田地里的不确定因素较多，确保系统的通信安全及参数检测准确需要有着较多的电路及程序的去杂。而对于用户操作的方式，也有着较多的选择。简单的系统用户可以直接使用系统的控制器，来进行参数的设定及更改，并且大多数的系统都会带有手动控制方式，以方便用户自行观察后能够及时的去修补。而对于先进的系统而言，用户可以通过使用官方的软件，然后可以使用手机、电脑、平板等来实现对系统参数的设置或是对喷洒方式的控制等等。
目录
引言 1
（一）农业的重要性及其发展现状 1
（二）智能灌溉系统的意义及应用 1
（三）智能灌溉系统的工作原理 2
（四）智能灌溉系统的发展现状及其趋势 2
一、总体方案的设计与介绍 3
（一）实物功能设定 3
（二）实物的硬件电路架构 3
（三）实物制作流程 4
二、相关元件介绍 4
（一）89C52RC型号单片机 4
（二）LCD1602液晶显示器 5
（三）土壤湿度传感器 6
（四）ADC0832模数转换芯片 6
三、硬件电路 7
（一）单片机最小系统电路 7
（二）LCD1602液晶连接电路 8
（三）模数转换芯片连接电路 8
（四）继电器及LED灯控制电路 8
四、系统程序流程图 9
（一）主程序流程图 9
（二）液晶显示程序流程图 10
（三）读取AD芯片采样数据流程图 10
五、实物仿真 11
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
（一）仿真电路及说明 11
（二）仿真效果图及介绍 12
总结 15
致谢 17
参考文献 18
附录一：整体电路原整图 19
附录二：电路PCB图 20
附录三：实物图 21
附录四：元件清单 22
附录五：系统源程序 23
引言
（一）农业的重要性及其发展现状
伴随着科技的发展，越来越多的行业在逐渐的消失，而有的行业则会在科学技术的帮助下不断的改善与提高自身的作业方式，在这之中就有着我国最为基础也是最为重要的行业之一—农业。农业对于我们华夏子民而言可以说是最为重要的行业，它的产率及农作物的质量直接影响到了我们是否能够吃的饱、吃得好。
随着生物技术的发展，部分的农作物通过杂交实现了产率高、抗虫、耐旱的特点，还有部分的农作物通过转基因技术也能够达到高产、防病害的特点。除此之外，随着农田硬件设施的改良，我们可以人为的去改变不同作物的生长环境，从而使得我们能够在一年四季中都可以吃上自己喜欢吃的农作物。在这种种的科学技术帮助下，农作物能够有着良好的基因和生长环境，而对于种植、培养他们的农民伯伯而言，依旧有着很多的事情需要自己动手去操作。在播种和收割上，农民伯伯可以借助播种机和收割机来完成。而在培育的过程中，极大多数的农民伯伯需要每天下田去观察，看看是否需要喷洒农药以及需要给种子浇多少水等等，而在规模足够大的农场，则会采用到智能灌溉系统，从而来减轻农场主相应的压力。而就当下的智能灌溉系统而言，其造价是相当昂贵的，对于一般的农民而言他们是压根用不起的。由此可见，在农业的灌溉技术上依旧有着一定的地方需要进行改良、提升，从而能够使得灌溉技术大众化、普及化，进一步推动我国农业获得进一步的发展。
（二）智能灌溉系统的意义及应用
智能灌溉系统，是一种能够根据人工的设定土壤湿度参数，通过检测实际的参数并比较后，依靠程序的相关指令来对喷水装置进行控制的一种系统。它最为主要的就是在对实际土壤进行相关参数的检测功能上，通过不同种类的传感器将检测到的参数存入数据库中，然后根据所写的程序综合判读当下土壤的情况，从而能够实现对喷水装置喷洒范围、喷洒物质及喷洒量的控制。通过这个系统，培养农作物的农民可以极大的减轻自身的负担，最为重要的是，该装置能够更为合理、更有针对性的对农作物进行培养，能够降低因人为原因造成的培育过程中造成的失败，可以有效的提高农作物的产率。
而对于智能灌溉系统本身而言，其应用的场所也不仅仅局限于农作物，对于大型的植物类养殖厂也能够起到替代人工培养的效果。工作人员只需要进行手动操作修改相关的参数，如：土壤的温度参数、湿度参数、酸碱度参数等等，只需要将这些参数进行相应的调整，就能够对所要培养的植物、农作物实现智能化培育。在当今的社会中，很多学校的操场、体育馆内的足球场、公园以及城市绿化都在运用这一技术，可见该技术有着较大的发展前景。
（三）智能灌溉系统的工作原理
智能灌溉系统其具体的工作原理如下，从硬件上来看，该系统需要一个核心控制芯片，该芯片主要的作用就是读取数据、存储数据、计算、控制周围电路；其次，可以根据不同的应用场合给系统配上能够检测土壤相关参数的传感器，如：温湿度传感器、PH值传感器等等；最后需要的就是一个喷洒液体的装置，该装置最为重要的就是电控水阀，还可以根据不同情况加装物料选择装置和电机。从程序上来看，核心控制器需要不断的去读取传感器检测到的数据，然后将检测到的数据尽心储存，并与相关设置的基准参数进行比较。最后，程序会根据比较出的结果来控制喷洒装置，简单的喷洒装置控仅有开、关，而对于复杂的喷洒装置则会有着喷洒方向、喷洒液体、液压等等的控制。而对于用户在实际的使用过程中，几乎是相差不大的。在用户使用该装置的时候，用户需要去设定相关的参数，因为对于不同的植物或是农作物，它们对于土壤湿度、PH值的要求是完全不同的，所以用户在使用的时候需要根据自己所养殖的具体作物进行土壤参数的设置，设置完成后便可以实现系统智能的去培养相关的农作物。
（四）智能灌溉系统的发展现状及其趋势
当下，智能灌溉系统在我们的工作生活中已经有了一定的应用，最为常见的就是城市绿化草坪上的喷水装置，而在对于农作物的培养上，只有大型的农作物养殖基地才会使用智能灌溉装置，而由于在田地里的不确定因素较多，确保系统的通信安全及参数检测准确需要有着较多的电路及程序的去杂。而对于用户操作的方式，也有着较多的选择。简单的系统用户可以直接使用系统的控制器，来进行参数的设定及更改，并且大多数的系统都会带有手动控制方式，以方便用户自行观察后能够及时的去修补。而对于先进的系统而言，用户可以通过使用官方的软件，然后可以使用手机、电脑、平板等来实现对系统参数的设置或是对喷洒方式的控制等等。
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