基于51单片机的智能浇花系统设计和实现 电气自动化专业VIP专享VIP免费

基于51单片机的智能浇花系统摘要随着生活质量的提高，越来越多的人喜欢在家中养花，但经常因不能及时照顾花的生长环境而导致花枯萎。为改善这种情况本系统提出了一种基于51单片机的智能浇花系统，该系统是以51单片机为主控制器，通过DS1302时钟模块设定在固定的时间进行浇水，浇水的时间为60秒；同时使用温度传感器DS18B20和湿度传感器对土壤的温度和湿度进行检测，当检测到的环境状况是属于土壤缺水的情况，则主控制器会打开水泵开关开始浇水，当不在是缺水的情况时则停止浇水。经过后期的多次测试，该系统可以成功的实现预期的设计目标。目录1系统方案................................................................21.1主控制器的论证与选择......................................21.2控制系统方案与选择.........................................32系统理论分析.........................................................33电路与程序设计......................................................43.1电路设计.........................................................43.1.1系统总体框架图........................................43.1.2主控制器电路原理图..................................53.1.3时钟电路原理图........................................53.1.4按键电路.................................................63.1.5液晶显示电路...........................................63.1.6其他电路.................................................63.2程序设计.........................................................73.2.1程序功能描述与设计思路...........................73.2.2程序流程图..............................................74测试方案与测试结果................................................84.1测试方案.........................................................84.1.1硬件测试.................................................84.1.2软件仿真测试...........................................84.1.3硬件软件联调...........................................94.2测试条件与仪器...............................................94.3测试结果及分析...............................................95结论与心得...........................................................106参考文献..............................................................11附录1：电路原理图.................................................111系统方案本章主要是针对智能浇花系统的系统方案的介绍。该系统是通过主控制器获取土壤中的温度和湿度信息，然后主控制器判断是否满足浇水条件，当满足浇水条件时，便控制水泵进行浇水。同时该系统也可以设计一个固定的浇水时间，当达到浇水时间时，主控制器控制水泵进行浇水。1.1主控制器的论证与选择针对该浇花系统目前常用的主控制单元有51单片机、MSP430以及STM32等控制器，接下来将对这三种控制器做简单的介绍然后分析选用其中一种的原因，最后对控制系统的方案设计加以分析。STC89C51RC是使用8051为核的可编程系统芯片，工作的时钟最大频率为80M赫兹，而且其片内含有4K的可擦写Flash只读的程序存储器，其器件兼容MCS-51的标准指令构成的系统和80C51的引脚结构，其片内含有8位通用的中央处理器和快速的Flash的存储单元，拥有可编程的特点，与电脑端的可控制程序（即用户的编写的程序）下载到单片机内部来实现控制，速度别常用的编程器要更快。STC89C51RC这一系列的单片机为单时钟/单机器周期工作的单片机，在8051单片机种是高速且低功耗的一代，具有改善的流水线和精简指令集和专用的复位电路。MSP430这一系列的单片机是由美国的德州仪器公司全面向销售市场推出的一款位数为16位的具有低功耗的单片机。由于其是一款拥有功耗低和精简指令集的结构，可以根据实际的需求和功能的要求将不同的模拟和数字以及微型处理器安置在一个集成芯片上，用以解决特定的设计方案，因而被又称为混合的信...