土壤湿度传感器的浇花系统设计(附件)【字数：8626】
摘 要本课题提出了“基于土壤湿度传感器的浇花系统设计”的课题，设计了一款高性能的电子系统，能够实现土壤湿度准确检测并且快速制定出花卉浇水计划等功能，通过土壤含水量传感器对花蕊土壤中的含水量的实时监测，系统自动判断是否需要自动浇水，从而维持含水量的稳定。为了使得智能浇花控制系统的系统软件表现出高效的逻辑流程，本论文使用C程序语言构建主程序、显示屏驱动子程序、模拟电压采集子程序、报警子程序、土壤湿度传感器子程序和继电器驱动子程序模块代码，使得系统软件呈现出较高的结构层次，智能浇花控制系统在工作过程中只需通过主程序调取该功能对应的程序代码模块就可。为了使得这款系统的设计成果得到验证，本课题还进行了调试环节，经过了多次的修改和优化，最后能够使这款系统的工作表现出了非常高的性能，与此同时该系统的工作运行状态完全满足课题预期指标。
目录
一、 引言 1
（一） 智能浇花系统的发展背景 1
（二） 智能浇花系统的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 1
二、 智能浇花系统的方案设计 3
三、 系统硬件设计 4
（一） 智能浇花系统主控电路设计 4
（二） 土壤湿度检测电路设计 5
（三） 模数转换电路设计 6
（四） 干旱报警电路设计 7
（五） 液晶显示电路设计 8
（六） 浇水器驱动电路设计 9
四、 系统软件设计 11
（一） 智能浇花系统的主程序流程设计 11
（二） 液晶显示子程序流程设计 12
（三） 模拟电压采集子程序设计 13
（四） 干旱报警子程序设计 14
（五） 浇水器驱动子程序设计 14
五、 实物制作与安装 16
总结 19
参考文献 20
致 谢 21
附录一 原理图 22
附录二 PCB图 23
附录三 元件列表 24
附录四 程序 25
引言
智能浇花系统的发展背景
通过对广泛的文献资料进行调研之后能够明显看出，智能浇花系统的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
核心关键技术主要由其内部的主控器件决定，具有知识储备的研究者可以通过灵活的程序代码指令来对主控微处理器进行控制，使得主控微处理器里面各种功能的外围模块得以工作，有条不紊的进行各种数据的处理，从而可以将智能浇花系统的各个性能得以执行，在智能浇花系统的发展历程中，它的配置方案经验了很多的改变，单单从系统框架上来说，当初的智能浇花系统大部分采用模拟电子线路架构，也就是说技术人员通过丰富的电容电阻半导体等基本元器件来搭建电路，通过错综复杂的电路连线，实现智能浇花系统的工作，随着电子技术的不断发展，数字式的智能浇花系统出现在人们的视野之中，这类形式的智能浇花系统也是一种较为早期的类型，几乎不受编程代码的操控，而随着微处理器技术的出现，智能型的智能浇花系统才正式涌入市场，技术人员能够通过编写代码实现对微处理器的控制，从而轻易实现不同功能，与此同时对系统的优化和升级来说比较简易，几乎不用大幅度的修改硬件系统，很多时候只需要更改代码后重新下载就可以实现，该开发方式对智能浇花系统的发展具有积极的推进作用，伴随着智能浇花控制系统的持续前进，用户在使用过程中越来越不能满足于产品现状，对于系统的性能和精度，通过对大量资料的研发和归纳可以看出，传感器研发技术在智能浇花控制系统的发展历史中扮演着十分重要的角色，通说所说的传感器件即为一种能够将系统外部非电量信号转换为电量信号的重要元器件，智能浇花控制系统对传感器件的主要考核效果则是采集精度，换句话说智能浇花系统的工作性能和精度在一定程度上受传感器件的制约，在过去几十年间，当传感器技术还不是特别发达时，智能浇花系统的性能受到智能传感器最大性能的限制，总是得不到提升，因此智能浇花系统的发展脚步较慢，而如今伴随着传感器件的采集精度、体积和价格等效果持续被改善，智能浇花系统的发展速度正在不断提升。
智能浇花系统的国内外发展现状
对于智能浇花系统的现状来说，需要从国内和国外两个方向来对这类系统进行调研，通过对市面上最为常用的几种智能浇花系统进行资料的广泛调研后可以总结出，中高端级别的智能浇花系统正在不断的争夺到更多的用户，在当今市场上国内外的智能浇花系统都具有各自不一样的使用人群，纵观当前的国内外的产品发展现状，尽管国外某些研发机构对于智能浇花系统的研发起步较早，而国内对于这种系统的研发时间较短，但近几年国内多个研发单位对此引起重视并且用户的强烈需求，从而智能浇花系统在最近几年间得到了大幅度的进步。
本文主要研究内容
本课题将要研究的是一种选用STC89C51单片机来担任微处理器控制器的智能浇花控制系统，本论文对它的设计内容主要分为硬件电路和软件程序代码两个部分，将采用系统模块分割法将完整系统分割为多个功能模块，实现各项预期功能指标，下边为本课题将要实现的各项设计内容：
1、能够实现高清晰的显示效果，通过单片机的控制控制，实现快速的显示内容更新；
2、配置ADC0832模数转换器驱动电路，通过STC89C51单片机对其三线式的总线驱动，实现对模拟电压信号的快速采集；
3、配置有源蜂鸣器驱动电路，使得STC89C51单片机能够通过GPIO管脚输出电平信号来实现对蜂鸣器的启闭控制，实现报警信号的输出；
4、配置土壤含水量检测电路，通过STC89C51单片机对土壤含水量传感器电路的驱动控制，能够将检测到的含水量转换为模拟电压信号进行输出；
5、设计继电器启闭控制电路，通过STC89C51单片机普通GPIO管脚的驱动控制，实现对后级电路的启闭控制；
智能浇花系统的方案设计
结合各项初期功能指标需求来看，为了可以将这款智能浇花控制系统的性能可以达到瓶颈，这里需要设计一个最佳的实现方案，经过了反复的资料查阅和推敲，本论文拟将根据下图中的框图架构来实现智能浇花控制系统的设计，将STC89C51单片机作为主控部分，通过LCD1602显示器、ADC0832采样模块、有源蜂鸣器、LS5V型土壤湿度传感器和继电器来构建LCD1602液晶屏电路、ADC0832模数转换电路、报警信号生成电路、土壤湿度传感器电路和继电器驱动电路等电路部分。
1、为了实现对采集到的数据进行显示，本课题采用了LCD1602显示屏，通过并行接口与单片机进行对接；
目录
一、 引言 1
（一） 智能浇花系统的发展背景 1
（二） 智能浇花系统的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 1
二、 智能浇花系统的方案设计 3
三、 系统硬件设计 4
（一） 智能浇花系统主控电路设计 4
（二） 土壤湿度检测电路设计 5
（三） 模数转换电路设计 6
（四） 干旱报警电路设计 7
（五） 液晶显示电路设计 8
（六） 浇水器驱动电路设计 9
四、 系统软件设计 11
（一） 智能浇花系统的主程序流程设计 11
（二） 液晶显示子程序流程设计 12
（三） 模拟电压采集子程序设计 13
（四） 干旱报警子程序设计 14
（五） 浇水器驱动子程序设计 14
五、 实物制作与安装 16
总结 19
参考文献 20
致 谢 21
附录一 原理图 22
附录二 PCB图 23
附录三 元件列表 24
附录四 程序 25
引言
智能浇花系统的发展背景
通过对广泛的文献资料进行调研之后能够明显看出，智能浇花系统的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
核心关键技术主要由其内部的主控器件决定，具有知识储备的研究者可以通过灵活的程序代码指令来对主控微处理器进行控制，使得主控微处理器里面各种功能的外围模块得以工作，有条不紊的进行各种数据的处理，从而可以将智能浇花系统的各个性能得以执行，在智能浇花系统的发展历程中，它的配置方案经验了很多的改变，单单从系统框架上来说，当初的智能浇花系统大部分采用模拟电子线路架构，也就是说技术人员通过丰富的电容电阻半导体等基本元器件来搭建电路，通过错综复杂的电路连线，实现智能浇花系统的工作，随着电子技术的不断发展，数字式的智能浇花系统出现在人们的视野之中，这类形式的智能浇花系统也是一种较为早期的类型，几乎不受编程代码的操控，而随着微处理器技术的出现，智能型的智能浇花系统才正式涌入市场，技术人员能够通过编写代码实现对微处理器的控制，从而轻易实现不同功能，与此同时对系统的优化和升级来说比较简易，几乎不用大幅度的修改硬件系统，很多时候只需要更改代码后重新下载就可以实现，该开发方式对智能浇花系统的发展具有积极的推进作用，伴随着智能浇花控制系统的持续前进，用户在使用过程中越来越不能满足于产品现状，对于系统的性能和精度，通过对大量资料的研发和归纳可以看出，传感器研发技术在智能浇花控制系统的发展历史中扮演着十分重要的角色，通说所说的传感器件即为一种能够将系统外部非电量信号转换为电量信号的重要元器件，智能浇花控制系统对传感器件的主要考核效果则是采集精度，换句话说智能浇花系统的工作性能和精度在一定程度上受传感器件的制约，在过去几十年间，当传感器技术还不是特别发达时，智能浇花系统的性能受到智能传感器最大性能的限制，总是得不到提升，因此智能浇花系统的发展脚步较慢，而如今伴随着传感器件的采集精度、体积和价格等效果持续被改善，智能浇花系统的发展速度正在不断提升。
智能浇花系统的国内外发展现状
对于智能浇花系统的现状来说，需要从国内和国外两个方向来对这类系统进行调研，通过对市面上最为常用的几种智能浇花系统进行资料的广泛调研后可以总结出，中高端级别的智能浇花系统正在不断的争夺到更多的用户，在当今市场上国内外的智能浇花系统都具有各自不一样的使用人群，纵观当前的国内外的产品发展现状，尽管国外某些研发机构对于智能浇花系统的研发起步较早，而国内对于这种系统的研发时间较短，但近几年国内多个研发单位对此引起重视并且用户的强烈需求，从而智能浇花系统在最近几年间得到了大幅度的进步。
本文主要研究内容
本课题将要研究的是一种选用STC89C51单片机来担任微处理器控制器的智能浇花控制系统，本论文对它的设计内容主要分为硬件电路和软件程序代码两个部分，将采用系统模块分割法将完整系统分割为多个功能模块，实现各项预期功能指标，下边为本课题将要实现的各项设计内容：
1、能够实现高清晰的显示效果，通过单片机的控制控制，实现快速的显示内容更新；
2、配置ADC0832模数转换器驱动电路，通过STC89C51单片机对其三线式的总线驱动，实现对模拟电压信号的快速采集；
3、配置有源蜂鸣器驱动电路，使得STC89C51单片机能够通过GPIO管脚输出电平信号来实现对蜂鸣器的启闭控制，实现报警信号的输出；
4、配置土壤含水量检测电路，通过STC89C51单片机对土壤含水量传感器电路的驱动控制，能够将检测到的含水量转换为模拟电压信号进行输出；
5、设计继电器启闭控制电路，通过STC89C51单片机普通GPIO管脚的驱动控制，实现对后级电路的启闭控制；
智能浇花系统的方案设计
结合各项初期功能指标需求来看，为了可以将这款智能浇花控制系统的性能可以达到瓶颈，这里需要设计一个最佳的实现方案，经过了反复的资料查阅和推敲，本论文拟将根据下图中的框图架构来实现智能浇花控制系统的设计，将STC89C51单片机作为主控部分，通过LCD1602显示器、ADC0832采样模块、有源蜂鸣器、LS5V型土壤湿度传感器和继电器来构建LCD1602液晶屏电路、ADC0832模数转换电路、报警信号生成电路、土壤湿度传感器电路和继电器驱动电路等电路部分。
1、为了实现对采集到的数据进行显示，本课题采用了LCD1602显示屏，通过并行接口与单片机进行对接；
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