室内盆栽自动浇水系统的设计(附件)
本次设计的室内盆栽自动浇水系统主要基于51单片机，该系统可以及时监测土壤水分，并适时灌溉作物。其核心是由51单片机和YL-69型土壤水分检测仪及显示电路和浇水继电器控制电路组成的检测和控制部分。我这个系统利用检测泥土湿度情况控制水泵浇水，系统分软硬件部分，软件采用C语言编辑，硬件以51单片机为核心。湿度检测器可以很好的检测土壤的湿度情况,接着通过AD转换器将模拟信号转换成具体数值传给单片机。代码部分是MCU可以在数字LED显示屏上准确地显示温度和湿度，而单片机中的中断服务程序可以用来确定是否浇灌盆栽植物的花。关键词 自动浇水，单片机，水泵，传感器，液晶显示屏
目 录
1 引言 1
1.1 浇水系统的国内外发展 2
1.2 自动浇水系统 2
1.2.1 电子类自动浇花器 2
1.2.2 玻璃陶瓷自动浇水装置 3
1.3 湿度传感器的介绍 3
2 系统总体设计 3
2.1 系统软硬件设计 3
2.1.1 系统的硬件部分 3
2.1.2 系统的软件部分 4
3.1 时钟及复位电路 4
3.1.1 时钟电路 4
3.1.2 复位电路 4
3.2 土壤温湿度检测模块 5
3.3 按键模块 5
3.3.1 电源按键 6
3.3.2 湿度调节按键 6
3.4 液晶显示模块 6
3.5 A/D转换模块 7
3.6 水泵浇水模块 8
4 自动浇花系统软件设计 8
5 系统测试 18
5.3.2 按键模块测试 22
结 论 23
致 谢 24
参 考 文 献 25
附录A 原理图 26
附录B 仿真图 27
附录C PCB图 28
1 引言
室内盆栽大家并不陌生，近些年来随着人们环保意识提高，人们越来越喜爱在家及办公室种植室内盆栽[1]。室内盆栽可以起到美化环境，提高空气质量的效果。但是由于快速的生产 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
生活节奏，人们可以抽出来照顾盆栽的时间很少，在许多情况下，种植的盆栽因缺乏足够的浇水而死亡。因此，我们设计了一种能自动浇水的盆栽系统[6]，可以有效地防止盆栽在无人照顾的情况下缺水死亡。本设计主要使用湿度传感器[2]采集湿度信息，系统根据设定好的水位阈值进行自动浇水，可以有效减少盆栽因缺水造成死亡的现象。这不仅仅便利了人们管理室内盆栽，还将环保的理念融入，提倡节约用水。
1.1 浇水系统的国内外发展
滴灌利用滴灌头或滴灌带将水转化为水滴，然后用水滴灌溉作物[4]。整个系统从首部输配水管网至滴头，耗水量低，有利于作物吸收水分，适合种植密度高，植株柔软细腻的植物。自动浇水系统的诞生标志着人工智能已经开始慢慢融入我们的日常生活之中。
我国古代就曾出现过虹吸管，在当时为了解决土地缺少灌溉用水问题，我们聪明的先辈们就发明了渴乌的工具，能够很好地利用水资源，这也许就是最早的浇水装置。早在很多年前，外国已经普及了智能浇水系统。我国使用的大部分电子灌溉系统都是进口的，价格昂贵但质量相对比较好，可这种装置不太适合室内盆栽的使用。目前的话，国内最流行的是玻璃制作的自动浇水装置。该装置大多在中国的山西和浙江省进行生产加工，价格相对低廉，可是实用性能不如电子浇花装置。随着国内生活水平及消费水准提高，室内盆栽的市场火爆，但是现代化高速的生活节奏影响了我们给盆栽的浇水，研究表明，花卉80%以上的死亡是由于缺水造成，所以国内企业看到了室内盆栽自动浇水的市场潜力。目前，这些家用洒水器件主要集中在广东、上海和浙江。电子喷洒器还有玻璃、陶瓷类的浇水装置占据主要市场。
1.2 自动浇水系统
在现代生活的背景下，智能供水系统应运而生[8]。 它利用微喷系统的基本原理在家中种植小型盆栽植物。当植物缺水时，他们可以及时浇灌植物。自动浇水装置的需求越来越大，源自人们越来越喜爱栽植室内盆栽。现在，我们通常在市场上看到的最具成本效益的自动浇水装置如下：
1.2.1 电子类自动浇花器
电子自动喷洒器也被称为时间控制喷洒器。该系统由主机(或控制器)、监控器(可以是花园软管或4/7mm微喷嘴)和逆变器(3个通道)组成。4个通道，5个通道，6个水分离器）组成。
基本上有两种自动喷水装置，即自动交流洒水装置和自动洒水装置。该控制器的总体性能是：电磁阀控制、智能时间控制电路和单片机控制。合适的电源电压为50Hz 220V交流电，适宜的水压范围为0.3~0.6大气压。备用电源(4VA、水<12VA)可连续工作168小时，自动浇水次数可达十次以上。可以设为手动和自动两种模式，每天误差不超过6秒。温度范围为10~50℃，湿度范围小于90% Rh。
1.2.2 玻璃陶瓷自动浇水装置
玻璃陶瓷自动浇灌装置又称自动渗水装置，因为这种水设备将根据其物理结构通过物理渗透灌溉。当土壤变干时，水从上到下流动，当土壤湿润时，会产生一个减缓或停止流动的快门压力。不同的器具有不同的过程，效果不一样。当然，设备中的水流速度是由土壤松动决定的。
1.3 湿度传感器的介绍
一方面土壤湿度传感器追求制造工艺发展。另一方面，它变得越来越智能，轻小便捷[2]。国内外近些年对于湿度传感器的研究均取得了很大的进步。湿度传感器的发展迅猛，由简单的湿度传感器发展为集成的智能多参数检测，为开发新一代湿度测量和控制系统创造了有利的条件。
用湿度敏感材料用于覆盖衬底以形成湿度敏感电阻器。湿敏膜吸收空气中的水蒸气。从而导致元件的电阻和电阻发生变化，并且使用该特性。测量湿度湿敏电阻有许多不同的类型，如湿敏金属氧化物电阻，硅敏感潮湿电阻和湿敏陶瓷电阻。产品具有高度的灵敏度，但是其线性不足且可替换性不强[8]。
目 录
1 引言 1
1.1 浇水系统的国内外发展 2
1.2 自动浇水系统 2
1.2.1 电子类自动浇花器 2
1.2.2 玻璃陶瓷自动浇水装置 3
1.3 湿度传感器的介绍 3
2 系统总体设计 3
2.1 系统软硬件设计 3
2.1.1 系统的硬件部分 3
2.1.2 系统的软件部分 4
3.1 时钟及复位电路 4
3.1.1 时钟电路 4
3.1.2 复位电路 4
3.2 土壤温湿度检测模块 5
3.3 按键模块 5
3.3.1 电源按键 6
3.3.2 湿度调节按键 6
3.4 液晶显示模块 6
3.5 A/D转换模块 7
3.6 水泵浇水模块 8
4 自动浇花系统软件设计 8
5 系统测试 18
5.3.2 按键模块测试 22
结 论 23
致 谢 24
参 考 文 献 25
附录A 原理图 26
附录B 仿真图 27
附录C PCB图 28
1 引言
室内盆栽大家并不陌生，近些年来随着人们环保意识提高，人们越来越喜爱在家及办公室种植室内盆栽[1]。室内盆栽可以起到美化环境，提高空气质量的效果。但是由于快速的生产 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
生活节奏，人们可以抽出来照顾盆栽的时间很少，在许多情况下，种植的盆栽因缺乏足够的浇水而死亡。因此，我们设计了一种能自动浇水的盆栽系统[6]，可以有效地防止盆栽在无人照顾的情况下缺水死亡。本设计主要使用湿度传感器[2]采集湿度信息，系统根据设定好的水位阈值进行自动浇水，可以有效减少盆栽因缺水造成死亡的现象。这不仅仅便利了人们管理室内盆栽，还将环保的理念融入，提倡节约用水。
1.1 浇水系统的国内外发展
滴灌利用滴灌头或滴灌带将水转化为水滴，然后用水滴灌溉作物[4]。整个系统从首部输配水管网至滴头，耗水量低，有利于作物吸收水分，适合种植密度高，植株柔软细腻的植物。自动浇水系统的诞生标志着人工智能已经开始慢慢融入我们的日常生活之中。
我国古代就曾出现过虹吸管，在当时为了解决土地缺少灌溉用水问题，我们聪明的先辈们就发明了渴乌的工具，能够很好地利用水资源，这也许就是最早的浇水装置。早在很多年前，外国已经普及了智能浇水系统。我国使用的大部分电子灌溉系统都是进口的，价格昂贵但质量相对比较好，可这种装置不太适合室内盆栽的使用。目前的话，国内最流行的是玻璃制作的自动浇水装置。该装置大多在中国的山西和浙江省进行生产加工，价格相对低廉，可是实用性能不如电子浇花装置。随着国内生活水平及消费水准提高，室内盆栽的市场火爆，但是现代化高速的生活节奏影响了我们给盆栽的浇水，研究表明，花卉80%以上的死亡是由于缺水造成，所以国内企业看到了室内盆栽自动浇水的市场潜力。目前，这些家用洒水器件主要集中在广东、上海和浙江。电子喷洒器还有玻璃、陶瓷类的浇水装置占据主要市场。
1.2 自动浇水系统
在现代生活的背景下，智能供水系统应运而生[8]。 它利用微喷系统的基本原理在家中种植小型盆栽植物。当植物缺水时，他们可以及时浇灌植物。自动浇水装置的需求越来越大，源自人们越来越喜爱栽植室内盆栽。现在，我们通常在市场上看到的最具成本效益的自动浇水装置如下：
1.2.1 电子类自动浇花器
电子自动喷洒器也被称为时间控制喷洒器。该系统由主机(或控制器)、监控器(可以是花园软管或4/7mm微喷嘴)和逆变器(3个通道)组成。4个通道，5个通道，6个水分离器）组成。
基本上有两种自动喷水装置，即自动交流洒水装置和自动洒水装置。该控制器的总体性能是：电磁阀控制、智能时间控制电路和单片机控制。合适的电源电压为50Hz 220V交流电，适宜的水压范围为0.3~0.6大气压。备用电源(4VA、水<12VA)可连续工作168小时，自动浇水次数可达十次以上。可以设为手动和自动两种模式，每天误差不超过6秒。温度范围为10~50℃，湿度范围小于90% Rh。
1.2.2 玻璃陶瓷自动浇水装置
玻璃陶瓷自动浇灌装置又称自动渗水装置，因为这种水设备将根据其物理结构通过物理渗透灌溉。当土壤变干时，水从上到下流动，当土壤湿润时，会产生一个减缓或停止流动的快门压力。不同的器具有不同的过程，效果不一样。当然，设备中的水流速度是由土壤松动决定的。
1.3 湿度传感器的介绍
一方面土壤湿度传感器追求制造工艺发展。另一方面，它变得越来越智能，轻小便捷[2]。国内外近些年对于湿度传感器的研究均取得了很大的进步。湿度传感器的发展迅猛，由简单的湿度传感器发展为集成的智能多参数检测，为开发新一代湿度测量和控制系统创造了有利的条件。
用湿度敏感材料用于覆盖衬底以形成湿度敏感电阻器。湿敏膜吸收空气中的水蒸气。从而导致元件的电阻和电阻发生变化，并且使用该特性。测量湿度湿敏电阻有许多不同的类型，如湿敏金属氧化物电阻，硅敏感潮湿电阻和湿敏陶瓷电阻。产品具有高度的灵敏度，但是其线性不足且可替换性不强[8]。
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