盆栽植物自动养护系统设计(附件)
本文是设计一种基于STC89C52单片机的盆栽植物自动养护系统，该系统能在“无人”情况下，将盆栽植物水分监测、灌溉和施肥实现自动化，既能够按照设定的模式进行喷灌浇水、养分施肥，又能有效提高水资源利用率，减轻了人们的压力。在系统设计中，我主要使用STC89C52单片机作为控制中心，通过YL-69土壤湿度传感器来传递土壤水分含量信号，使用ADC0832作为模数转换器，在LCD1602上实时显示土壤湿度，然后继电器控制抽水电机，对盆栽植物进行自动灌溉。本文设计了系统的硬件电路和软件程序，实现了任务书的要求。关键词 盆栽植物，自动养护系统，STC89C52单片机，YL-69土壤湿度传感器，ADC0832，LCD1602，抽水电机，灌溉
目 录
1 引言 1
1.1 课题来源与课题意义 1
1.2 课题在国内外发展状况 1
1.3 查阅资料对课题研究的启发 3
2 系统设计方案 3
2.1 系统结构 3
2.2 工作原理 5
3 系统的硬件设计 5
3.1 单片机控制系统 5
3.2 复位电路和晶振电路 8
3.3 土壤湿度检测电路 10
3.4 A/D转换电路 12
3.5 LCD显示模块 14
3.6 继电器及灌溉装置 17
3.7 蜂鸣器及按键模块 18
3.8 电源模块 19
4 系统的软件设计 19
4.1 主程序设计思想 19
4.2 土壤湿度检测程序设计思想 21
4.3 LCD显示程序设计思想 22
4.4 A/D转换程序设计思想 23
4.5 按键程序设计思想 25
5 电路设计与硬件调试 26
5.1 电路设计 26
5.2 硬件调试 26
结论 30
致谢 31
参考文献 32
附录A 电路原理图 34
附录B 程 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
序代码 35 图21 系统组成框图 4
图31 STC89C52实物图 6
图32 STC89C52引脚图 7
图33 STC89C52复位电路和时钟电路图 9
图34 复位电路 10
图35 时钟电路 10
图36 YL69土壤湿度传感器实物图 11
图37 YL69土壤湿度传感器电路图 11
图38 ADC0832与YL69接线电路图 12
图39 ADC0832实物图 13
图310 ADC0832引脚图 13
图311 LCD1602液晶显示器实物图 15
图312 LCD1602液晶显示器电路图 16
图313 灌溉装置实物图 17
图314 继电器实物图 17
图315 继电器及灌溉装置电路图 17
图316 蜂鸣器电路图 18
图317 按键电路图 18
图318 电源电路图 19
图41 主程序流程 20
图42 土壤湿度检测程序流程图 22
图43 LCD显示程序流程图 23
图44 A/D转换程序流程图 24
图45 按键程序流程图 26
图51 盆栽植物自动养护系统设计实物图 27
图52 操作1 27
图53 操作2 28
图54 操作3 28
图55 操作4 29
图56 操作5 29
表31 STC89C52主要技术参数 6
表32 P1口引脚功能 8
表33 P3口引脚其他功能 8
表34 ADC0832主要技术参数 14
表35 ADC0832引脚功能 14
表36 ADC0832主要技术参数 15
表37 LCD1602液晶显示器引脚功能 16
1 引言
1.1 课题来源与课题意义
至今为止，人们都普遍追求高品质的生活，而盆栽植物作为一种自然、环保、安全的象征，成为了人们的首选。在中国，盆栽种植面积位居世界第一，但是由于技术水平和管理方法相对比较落后，大多还是采用人为控制浇灌的传统方法，很容易造成灌溉面积不均匀、农作物灌水不及时或严重过量等各种问题，这种方式无疑会造成水资源的极度浪费。
随着社会的迅速发展，人们的生活也越来越繁忙，不知不觉中就加快了生活的节奏。由于外出、工作、早起等许许多多冗杂的事情，人们经常会将“照顾”盆栽植物的事情抛之脑后。所以在家人外出一段时间时，对家庭盆栽植物进行自动灌溉和施肥就成了一个必须面对的问题。这就需要设计一种盆栽植物自动养护系统，既能够按照设定的模式进行喷灌浇水、养分施肥，又可以实现无人值守养护，有效地实现节水灌溉。该系统能在“无人”情况下，将盆栽植物水分监测、灌溉和施肥实现自动化，克服了传统人工的局限性，在提高水资源利用率的同时，也减轻了人们的压力。
本课题属于单片机开发系统设计，通过完成本课题，培养我综合运用所学基本理论和专业知识的能力，学习单片机系统的开发设计、编程和调试等方面的知识，提高我实际动手操作能力，为以后从事相关工作，打下良好的基础。
1.2 课题在国内外发展状况
现在，自动灌溉技术位于世界前列的国家，主要是西欧的荷兰、西班牙、法国、意大利、美国、中东的以色列，和亚洲的日本等。在自动灌溉技术方面，这些国家开发起步早，进展比较快，综合环境技术水平高[1]。
在20世纪中叶，日本、英国、美国投入大量的资金研发灌溉系统，利用计算机设备和程序控制的农作物灌溉排水系统，取得了很大的发展成果[2]。在20世纪70年代左右，荷兰温室自动化领域的权威，著名的PRIVA公司研发出一种花卉行业的管理系统，并称之为盆栽花卉管理专家系统[34]。在1984年的时候，Rainbird公司就开发出了一款通过无线网远程控制的浇灌系统，主要工作是使用微型水泵，对家中的盆栽、花卉进行浇灌[5]。在发展自动灌溉技术的基础上，这些拥有先进技术的国家，不断研究各种植物的营养液配方，和植物自动养护技术，进一步成长为专家灌溉系统。
目 录
1 引言 1
1.1 课题来源与课题意义 1
1.2 课题在国内外发展状况 1
1.3 查阅资料对课题研究的启发 3
2 系统设计方案 3
2.1 系统结构 3
2.2 工作原理 5
3 系统的硬件设计 5
3.1 单片机控制系统 5
3.2 复位电路和晶振电路 8
3.3 土壤湿度检测电路 10
3.4 A/D转换电路 12
3.5 LCD显示模块 14
3.6 继电器及灌溉装置 17
3.7 蜂鸣器及按键模块 18
3.8 电源模块 19
4 系统的软件设计 19
4.1 主程序设计思想 19
4.2 土壤湿度检测程序设计思想 21
4.3 LCD显示程序设计思想 22
4.4 A/D转换程序设计思想 23
4.5 按键程序设计思想 25
5 电路设计与硬件调试 26
5.1 电路设计 26
5.2 硬件调试 26
结论 30
致谢 31
参考文献 32
附录A 电路原理图 34
附录B 程 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
序代码 35 图21 系统组成框图 4
图31 STC89C52实物图 6
图32 STC89C52引脚图 7
图33 STC89C52复位电路和时钟电路图 9
图34 复位电路 10
图35 时钟电路 10
图36 YL69土壤湿度传感器实物图 11
图37 YL69土壤湿度传感器电路图 11
图38 ADC0832与YL69接线电路图 12
图39 ADC0832实物图 13
图310 ADC0832引脚图 13
图311 LCD1602液晶显示器实物图 15
图312 LCD1602液晶显示器电路图 16
图313 灌溉装置实物图 17
图314 继电器实物图 17
图315 继电器及灌溉装置电路图 17
图316 蜂鸣器电路图 18
图317 按键电路图 18
图318 电源电路图 19
图41 主程序流程 20
图42 土壤湿度检测程序流程图 22
图43 LCD显示程序流程图 23
图44 A/D转换程序流程图 24
图45 按键程序流程图 26
图51 盆栽植物自动养护系统设计实物图 27
图52 操作1 27
图53 操作2 28
图54 操作3 28
图55 操作4 29
图56 操作5 29
表31 STC89C52主要技术参数 6
表32 P1口引脚功能 8
表33 P3口引脚其他功能 8
表34 ADC0832主要技术参数 14
表35 ADC0832引脚功能 14
表36 ADC0832主要技术参数 15
表37 LCD1602液晶显示器引脚功能 16
1 引言
1.1 课题来源与课题意义
至今为止，人们都普遍追求高品质的生活，而盆栽植物作为一种自然、环保、安全的象征，成为了人们的首选。在中国，盆栽种植面积位居世界第一，但是由于技术水平和管理方法相对比较落后，大多还是采用人为控制浇灌的传统方法，很容易造成灌溉面积不均匀、农作物灌水不及时或严重过量等各种问题，这种方式无疑会造成水资源的极度浪费。
随着社会的迅速发展，人们的生活也越来越繁忙，不知不觉中就加快了生活的节奏。由于外出、工作、早起等许许多多冗杂的事情，人们经常会将“照顾”盆栽植物的事情抛之脑后。所以在家人外出一段时间时，对家庭盆栽植物进行自动灌溉和施肥就成了一个必须面对的问题。这就需要设计一种盆栽植物自动养护系统，既能够按照设定的模式进行喷灌浇水、养分施肥，又可以实现无人值守养护，有效地实现节水灌溉。该系统能在“无人”情况下，将盆栽植物水分监测、灌溉和施肥实现自动化，克服了传统人工的局限性，在提高水资源利用率的同时，也减轻了人们的压力。
本课题属于单片机开发系统设计，通过完成本课题，培养我综合运用所学基本理论和专业知识的能力，学习单片机系统的开发设计、编程和调试等方面的知识，提高我实际动手操作能力，为以后从事相关工作，打下良好的基础。
1.2 课题在国内外发展状况
现在，自动灌溉技术位于世界前列的国家，主要是西欧的荷兰、西班牙、法国、意大利、美国、中东的以色列，和亚洲的日本等。在自动灌溉技术方面，这些国家开发起步早，进展比较快，综合环境技术水平高[1]。
在20世纪中叶，日本、英国、美国投入大量的资金研发灌溉系统，利用计算机设备和程序控制的农作物灌溉排水系统，取得了很大的发展成果[2]。在20世纪70年代左右，荷兰温室自动化领域的权威，著名的PRIVA公司研发出一种花卉行业的管理系统，并称之为盆栽花卉管理专家系统[34]。在1984年的时候，Rainbird公司就开发出了一款通过无线网远程控制的浇灌系统，主要工作是使用微型水泵，对家中的盆栽、花卉进行浇灌[5]。在发展自动灌溉技术的基础上，这些拥有先进技术的国家，不断研究各种植物的营养液配方，和植物自动养护技术，进一步成长为专家灌溉系统。
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