论文总字数：12557字

摘 要

现在越来越多的家庭种植盆栽，定期的给植物浇水成了一个问题，自动化的浇灌系统成了主流。本文主要阐述了基于单片机控制的智能浇灌系统的设计。包括了土壤湿度的检测和自动灌溉两大部分,土壤水分检测部分分为采集和显示两部分,采集部分是以一个湿度传感器用ADC0832做AD转换,将土壤湿度值发送到AT89C51单片机上,然后输出到LCD显示屏上显示。自动灌溉部分又包括按键电路,蜂鸣器报警,LED报警,以及继电器控制水泵。与单片机发送的感应电路的湿度值相比,按键电路通过单片机程序设置湿度上限和下限。当低于下限时,单片机的输出信号控制水泵,LED导通。蜂鸣器报警。检测湿度在上限和下限直接的时候单片机程序发射一个信号，控制蜂鸣器的关闭。检测湿度高于上限的时候，单片机程序发射一个高电位给三极管，三极管截止，线圈失电，触点开关再次发生动作，水泵停止浇水。

关键词：AT89C51 湿度的采集于显示 计数器 LCD

Abstract： This paper mainly expounds the design of intelligent irrigation system based on single - chip microcomputer control . The paper mainly expounds the design of intelligent irrigation system based on single - chip microcomputer control . The paper mainly expounds the design of intelligent irrigation system based on single - chip microcomputer control . Pump. Compared with the humidity value of the inductive circuit sent by single chip microcomputer, the upper and lower limits of humidity are set by the program of single chip microcomputer. When below the lower limit, the single-chip microcomputer output signal control pump LED on. Buzzer alarm. Detection of humidity in the upper and lower limits directly when the single-chip computer program to send a signal to control the buzzer off. When the humidity is higher than the upper limit, the single chip computer program emits a high potential to the transistor, the transistor ends, the coil is out of power, the contact switch takes place again, the pump stops watering.

Key words ：AT89C51 temperature and humidity acquisition in the display counter LCD

目录

1 前言 4

1.1课题研究的背景及意义 4

1.2国内外发展和现状 4

1.3设计任务的分析 5

2 系统方案选择与分析 5

2.1 芯片的选择 5

2.2 A/D转换 5

2.3显示器的选择 6

2.4继电器的选择 6

3 硬件设计与原理 6

3.1单片机系统 7

3.1.1 AT89C51单片机简介 7

3.1.2复位电路 8

3.1.3晶振电路 10

3.2 YL-69湿度传感器 10

3.3 ADC0832功能特点及引脚 11

3.4 LCD1602液晶显示电路 12

3.5报警电路的设计 14

3.6水泵电路的设计 15

3.7按键电路的设计 15

4 软件设计 16

4.1 系统流程图 16

4.2 部分模块程序和流程图 17

4.2.1土壤检测模块 17

4.2.2 按键模块 18

4.2.3液晶显示模块 22

4.2.4系统报警,指示,控制 24

5 硬件调试与驱动 25

5.1硬件制造和调试 25

5.2设计效果 26

结论 28

参考文献 29

致谢 30

1 前言

1.1 课题研究的背景及意义

随着社会的的发展，人们对生活品质的追求也越来越高了。越来越多的家庭开始在家里种植盆栽植物。一方面可以装饰房间,净化家里的空气。另一方面更是一种视觉享受,更利于我们的身心成长。更加丰富了我们的业余生活，陶冶了我们的情操。因此,盆栽植物受到许多热爱生活的人们的喜爱。但是家庭盆栽植物需要比普通作物更高的技能。不同的花卉需要不同水分的特征。掌握定时浇水是特别重要的。盆栽植物的合理灌溉不仅有利于植物的健康生长,而且有利于水资源的保护,极大地提高了水的有效利用率。目前,灌溉仍处于人工操作阶段。

因此,高效的浇灌系统是能够根据人们的意愿来发展的,避免了由于人不在导致植物枯萎而死或者浇水不当导致植物不健康生长的问题。所以本设计由两个部分构成，第一个部分是测量,通过传感器来了解植物现在的生物环境，再通过和植物习性的对比，设置好一个上下限。把植物的实时湿度情况反映在LCD显示屏上，第二个部分是自动控制,根据植物的特性告别了手动浇水的不足,即使人不在家也能及时给植物生长所需要的水分。让植物能够健康的成长，也更有利于我们提高家里的环境质量，丰富我们的身心。让人在愉快的氛围里享受这份宁静与美好。

1.2国内外发展和现状

自动化技术在我国起步较晚,与发达国家相比,其经济性、设备利用率和自动化处理能力还略低。我国的自动灌溉系统领域仍处于研究的突破阶段。微喷雾系统是近年来国内外先进技术组装而成的一种新型灌溉设备。它主要用于水从管道系统中以一定的速度从特殊喷水器喷出,水在空气中雾化,然后倾倒到工厂。该系统具有耗水量小、冲击小的特点,适用于密度高、植被柔软的植物。

这种设备很多年前国外已经普及,但不太适用于我们普通的家庭种植。家庭种植盆栽的种类肯定会有许多，不类似场棚里面的植物比较单一且密度大。家里种植盆栽植物特性大多不一样,所以需要人们专心去护养，更要仔细的了解植物的特性去专门的培养。所以专门细节化的自动灌溉系统就应运而生了。不同的植物设置不同的浇水份量,健康的护理植物的生长,更能高效的节约水资源，避免了一些不必要的浪费。智能家居的理念也越来越深入人心，我们这个智能浇灌系统自动化的浇灌也符合这一理念，所以我们这个智能浇灌将会有更高的前景。以后也会越来越智能，可以搭载摄像头，用WiFi连接，记录植物怎样一点一点的成长，远程一键施肥，一键浇水，即使人不在家，也能看到植物的成长。给人更多健康的能量，让人在劳累的时候也可以远程控制养护花草，得到放松。也会有一个更好的心态去面对周围的人和周围的事。

1.3 设计任务的分析

基于单片机控制的智能浇灌系统的整个设计分为硬件和软件两大部分，硬件部分主要由湿度传感器模块、液晶显示电路、电源电路、单片机最小系统电路组成。本次设计的主要工作是进行方案设计；然后熟悉单片机和软件的使用；完成硬件模块的选择和设计以及硬件电路设计和软件编写。

2 系统方案选择与分析

系统主要有单片机最系统和土壤湿度传感器模块、LCD液晶显示等组成。

2.1 芯片的选择

方案一：使用PIC单片机，优点是运行速度快，指令周期纳秒级。程序存储数据存着并行处理，I/O口是双向的具有在线调试及编程功能。但用在我们这个系统上大部分优点用不上，有些浪费。

方案二：使用AVR单片机，优点是性能高，速度快，功耗低。但价格相对昂贵。

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