单片机的自动浇花器设计【字数：10697】
随着城市住宅建筑的城市化，人们越来越重视利用鲜花装饰房间和改善人类的生活环境。此外，随着生态和环境文明观念的加强，办公室养殖花卉的现象也在增加。作为一种活植物，花需要手工保存。然而，随着人们生活节奏的加快，尤其是假日节日周期，花卉照顾时间的规律性和周期性也发生了变化，导致了传统的花卉栽培变化。随着自动控制，特别是单片机技术的发展，可以实现花卉的智能养殖。自动花卉盆栽浇水器以STC15系列单片机为控制核心；键盘和显示屏组成人机交互系统；土壤湿度传感器、水位传感器为接受装置，能实现对花卉盆栽土壤湿度的自动化管理，湿度低于额定湿度，开始浇水。达到额定湿度时，停止灌溉。同时，水库设计有安装水位传感器。当水箱中的水不足时，水泵启动完成智能灌溉系统自动储水；内置的系统时钟，能够完成半自动模式下的定时浇水。
目录
第一章 绪论 1
1.1 课题研究背景与意义 1
1.2 国内外的研究进展 1
1.3 本文的主要工作 2
第二章 系统硬件方案设计 3
2.1 系统概述 3
2.2 设计要求 3
2.3系统整体设计 3
2.4 硬件选型 4
2.5元器件清单 10
2.6 硬件系统原理图 11
第三章 软件设计 19
3.1 软件整体设计 19
3.2 DS1302软件设计 20
3.3 键盘软件设计 22
3.4 LCD液晶显示 23
3.5 传感器程序 25
3.6 整体程序的组建与测试 26
第四章 调试与结果分析 27
4.1仿真调试分析 27
4.2实物调试 28
第五章 总结 32
参考文献 33
附 录 36
第一章 绪论
1.1 课题研究背景与意义
在社会不断发展的历程中，智能时代已经来临。我们使用的家庭设备也更加智能化。而现在智能家居引起了很多企业的注意。智能家居的发展赶上了时代的潮流，它提升了我们的生活水平，如智能照明控制和完整的智能家电。随着软件开始出现在人们的视野中，人们将感受 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
到智能家居生活带给我们的变化。
由于我们国家水资源匮乏，所以良好的生活环境对人们来说越来越重要。对于家庭而言，自动浇花器不仅可以大大提高植物的成活率，而且可以提升我们的家庭环境。家庭里面栽种的植物的正常生长是一个问题，植物得要适当的水分，不然会严重影响植物的正常生长。自动浇水可以避免这种事情，减轻人们的后顾之忧。
当我们没有时间照顾植物时，自动浇花器的设计可以自动地为植物添加水。根据植物的生活习性，可以确定植物所需的水量。可以预先设定不同植物的浇水次数并合理控制。可以添加适当的水分，这不仅可以实现浇灌植物的最佳效果，而且还可以长时间避免植物部分中水的积聚。
1.2 国内外的研究进展
很早以前，国外有些国家开始研究并使用自动浇花器。而我们国家所使用的自动浇花器很大程度上都是通过国外进口的。价格高而且质量也很不错，然而并不适合国内使用。近年来，智能家居设备发展速度很快。虽然国外的智能家居设备很强大，但是我们国家在全球的地位也愈来愈重要。通过这种方式，它促进了中国智能家居设备研发和测试技术应用的快速发展。归根结底，它是让人们的日常生活更方便，植物可以正常生长。一家名为Rebeck Peterson的英国英国公司发明了一种自动浇花器。该浇水装置具有监测植物湿度和温度的传感装置。
一位名叫娜塔莉金的外国人发明了一种“自动浇水器”，它能在设备的最下面安装水分和温度传感器。传感器通过监控环境的变化。而环境如果不达标，设备会报警。浇水装置配有指示灯，可显示温湿度，从而来提示人们来采用相应的办法去实现。国外一个团队研发出了一种自动浇花器Lilo，将其插入种子室，每隔几天加水一次。除种子外，种子室还具有植物生长和生长所必需的营养和底物。浇水装置顶部有LED，可调节光线，从而来适应植物的生长。而且它节能。而它本身的算法可引导用户正确种植花卉，包括远程浇水，环境分析和其他使用数据。几天前，在CES2015上推出了名为Parrotpot的设备。
我国国家一般会采用传统的设备，智能的设备却很少。市面上很少有定时或定量的智能设备。方法就是通过传统的雨水浇水，这是浪费水资源，可能会影响附近的大型植物。根据植物的生长环境，该地区的水不能得到适当和合理的灌溉。由于技术在不断精进，我们国家很多人都在研究智能设备。 早些年，我们国家就有人利用自己研发的装置来对土壤的温湿度进行研究。根据土壤水分与植物需要的湿度，来确定植物是否要浇水，这样的设计效果良好。有部分公司开始对智能浇花设备进行研究，以监测植物生长环境的其他因素，并开发控制系统。2014年，在中国农业产业开拓的年轻团队通达绿景科技开始研究植物生长标准化，并努力开发新的产品。总的来说，我们国家现在的自动浇水技术做得还不到位，还需要进一步的开发并完善。
1.3 本文的主要工作
本次系统设计是一个基于单片机的自动浇花系统设计，它主要包括土壤温湿度的检测、自动浇水控制、蓄水箱自动上水及水位传感器模块。
首先土壤温湿度的检测和显示通过温湿度传感器为感应部件，将检测到的温湿度值送入单片机，然后输出到LCD屏来显示。该系统设计分为智能和手动两个部分：智能浇水部分是通过程序设定浇水的上下限值与土壤湿度传感器送入单片机的土壤湿度值相比较，当低于下限值时，单片机输出一个信号控制电磁阀打开，开始浇水，高于上限值时再由单片机输出一个信号控制电磁阀关闭，停止浇水；手动部分是由单片机从时钟芯片DS1302读入月份与每天的实时时刻，通过软件程序设定定时浇水的时间与浇水的量。
第二章 系统硬件方案设计
2.1 系统概述
在一些重要场合当中，自动的花卉盆栽管理是是不可或缺的一环。但是也正因为在现实生活中，由于各种原因，比如：设工作地点、时间或者生活节奏的制约，导致出现了自动花卉盆栽浇水的需求。我们通过对土壤湿度的控制实现自动化的花卉盆栽管理，通过设定浇水时间，实现半自动的管理。同时设计储水系统，对水位全自动的管理，来实现自动花卉盆栽浇水。
2.2 设计要求
系统设计主要包括硬件和软件两大部分。
硬件电路的设计最重要的是选择单片机，并确定相对应的芯片。硬件设计部分包括对电路的原理图进行描述、根据要求来选择的元器件、以及对线路图进行绘制，然后进行仿真，再搭建实物，进行调试、测试，从而达到要求。
目录
第一章 绪论 1
1.1 课题研究背景与意义 1
1.2 国内外的研究进展 1
1.3 本文的主要工作 2
第二章 系统硬件方案设计 3
2.1 系统概述 3
2.2 设计要求 3
2.3系统整体设计 3
2.4 硬件选型 4
2.5元器件清单 10
2.6 硬件系统原理图 11
第三章 软件设计 19
3.1 软件整体设计 19
3.2 DS1302软件设计 20
3.3 键盘软件设计 22
3.4 LCD液晶显示 23
3.5 传感器程序 25
3.6 整体程序的组建与测试 26
第四章 调试与结果分析 27
4.1仿真调试分析 27
4.2实物调试 28
第五章 总结 32
参考文献 33
附 录 36
第一章 绪论
1.1 课题研究背景与意义
在社会不断发展的历程中，智能时代已经来临。我们使用的家庭设备也更加智能化。而现在智能家居引起了很多企业的注意。智能家居的发展赶上了时代的潮流，它提升了我们的生活水平，如智能照明控制和完整的智能家电。随着软件开始出现在人们的视野中，人们将感受 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
到智能家居生活带给我们的变化。
由于我们国家水资源匮乏，所以良好的生活环境对人们来说越来越重要。对于家庭而言，自动浇花器不仅可以大大提高植物的成活率，而且可以提升我们的家庭环境。家庭里面栽种的植物的正常生长是一个问题，植物得要适当的水分，不然会严重影响植物的正常生长。自动浇水可以避免这种事情，减轻人们的后顾之忧。
当我们没有时间照顾植物时，自动浇花器的设计可以自动地为植物添加水。根据植物的生活习性，可以确定植物所需的水量。可以预先设定不同植物的浇水次数并合理控制。可以添加适当的水分，这不仅可以实现浇灌植物的最佳效果，而且还可以长时间避免植物部分中水的积聚。
1.2 国内外的研究进展
很早以前，国外有些国家开始研究并使用自动浇花器。而我们国家所使用的自动浇花器很大程度上都是通过国外进口的。价格高而且质量也很不错，然而并不适合国内使用。近年来，智能家居设备发展速度很快。虽然国外的智能家居设备很强大，但是我们国家在全球的地位也愈来愈重要。通过这种方式，它促进了中国智能家居设备研发和测试技术应用的快速发展。归根结底，它是让人们的日常生活更方便，植物可以正常生长。一家名为Rebeck Peterson的英国英国公司发明了一种自动浇花器。该浇水装置具有监测植物湿度和温度的传感装置。
一位名叫娜塔莉金的外国人发明了一种“自动浇水器”，它能在设备的最下面安装水分和温度传感器。传感器通过监控环境的变化。而环境如果不达标，设备会报警。浇水装置配有指示灯，可显示温湿度，从而来提示人们来采用相应的办法去实现。国外一个团队研发出了一种自动浇花器Lilo，将其插入种子室，每隔几天加水一次。除种子外，种子室还具有植物生长和生长所必需的营养和底物。浇水装置顶部有LED，可调节光线，从而来适应植物的生长。而且它节能。而它本身的算法可引导用户正确种植花卉，包括远程浇水，环境分析和其他使用数据。几天前，在CES2015上推出了名为Parrotpot的设备。
我国国家一般会采用传统的设备，智能的设备却很少。市面上很少有定时或定量的智能设备。方法就是通过传统的雨水浇水，这是浪费水资源，可能会影响附近的大型植物。根据植物的生长环境，该地区的水不能得到适当和合理的灌溉。由于技术在不断精进，我们国家很多人都在研究智能设备。 早些年，我们国家就有人利用自己研发的装置来对土壤的温湿度进行研究。根据土壤水分与植物需要的湿度，来确定植物是否要浇水，这样的设计效果良好。有部分公司开始对智能浇花设备进行研究，以监测植物生长环境的其他因素，并开发控制系统。2014年，在中国农业产业开拓的年轻团队通达绿景科技开始研究植物生长标准化，并努力开发新的产品。总的来说，我们国家现在的自动浇水技术做得还不到位，还需要进一步的开发并完善。
1.3 本文的主要工作
本次系统设计是一个基于单片机的自动浇花系统设计，它主要包括土壤温湿度的检测、自动浇水控制、蓄水箱自动上水及水位传感器模块。
首先土壤温湿度的检测和显示通过温湿度传感器为感应部件，将检测到的温湿度值送入单片机，然后输出到LCD屏来显示。该系统设计分为智能和手动两个部分：智能浇水部分是通过程序设定浇水的上下限值与土壤湿度传感器送入单片机的土壤湿度值相比较，当低于下限值时，单片机输出一个信号控制电磁阀打开，开始浇水，高于上限值时再由单片机输出一个信号控制电磁阀关闭，停止浇水；手动部分是由单片机从时钟芯片DS1302读入月份与每天的实时时刻，通过软件程序设定定时浇水的时间与浇水的量。
第二章 系统硬件方案设计
2.1 系统概述
在一些重要场合当中，自动的花卉盆栽管理是是不可或缺的一环。但是也正因为在现实生活中，由于各种原因，比如：设工作地点、时间或者生活节奏的制约，导致出现了自动花卉盆栽浇水的需求。我们通过对土壤湿度的控制实现自动化的花卉盆栽管理，通过设定浇水时间，实现半自动的管理。同时设计储水系统，对水位全自动的管理，来实现自动花卉盆栽浇水。
2.2 设计要求
系统设计主要包括硬件和软件两大部分。
硬件电路的设计最重要的是选择单片机，并确定相对应的芯片。硬件设计部分包括对电路的原理图进行描述、根据要求来选择的元器件、以及对线路图进行绘制，然后进行仿真，再搭建实物，进行调试、测试，从而达到要求。
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