畢業(yè)論文-基于單片機(jī)的智能澆花系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

大連東軟信息學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）論文題目論文題目：基于單片機(jī)的智能澆花系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)系所：電子工程系專業(yè)：電子信息工程（嵌入式系統(tǒng)工程方向）學(xué)生姓名：學(xué)生學(xué)號：1指導(dǎo)教師：導(dǎo)師職稱：講師完成日期：2014年5月2日a大連東軟信息學(xué)院DalianNeusoftUniversityofInformation大連東軟信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）摘要IV基于單片機(jī)的智能澆花系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)摘要隨著科學(xué)的不斷發(fā)展和人們生活水平的不斷進(jìn)步，人們對于生活質(zhì)量的要求也越來越高，花草養(yǎng)殖成為了家庭生活中的一部分，人們養(yǎng)殖花草的目的大多是為了陶冶情操和提高室內(nèi)外的空氣質(zhì)量等等，但由于工作繁忙等原因，不能按時(shí)給花草澆水成為了花卉死亡的主要原因。本文利用AT89C51單片機(jī)設(shè)計(jì)了一種自動(dòng)澆花控制系統(tǒng)，此系統(tǒng)可為人們解決因工作等原因無法按時(shí)為花卉澆水的問題，以便于花卉茁壯成長。本設(shè)計(jì)采用匯編語言進(jìn)行編程，在LED液晶屏上實(shí)現(xiàn)小時(shí)，分，秒的顯示;并利用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)，定時(shí)功能，同時(shí)通過4個(gè)按鍵開關(guān)來實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)置和調(diào)節(jié)功能、澆花間隔時(shí)間的設(shè)定、澆水持續(xù)時(shí)間的設(shè)定、單片機(jī)對電磁閥的自動(dòng)控制。根據(jù)用戶設(shè)定的時(shí)間順利的完成澆花任務(wù)。關(guān)鍵詞：單片機(jī)，控制，顯示，電磁閥大連東軟信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）AbstractDesignandimplementationoftheIntelligent

ControlSystemforWateringtheFlowers

basedonsinglechipmicrocomputerAbstractWiththecontinuousdevelopmentofscienceandthepeoplelifelevelofprogress,peoplefortherequirementsofthelifequalityismoreandmorerigorous,plantsbreedingbecomepartofthefamilylife.Thepurposesofpeoplebreedingplantsarefortheedifysentimentandimprovetheindoorandoutdoorairqualityandsoon.Becauseofthebusyjobsandotherfactors,theinabilitytowatertheflowersandplantsbecomethemaincauseofdeath.Inthispaper,AT89C51single-chipmicrocomputerdesignedakindofautomaticwateringtheflowerscontrolsystem.Thesystemcanworkforpeoplewhocannotwatertheflowersontime,sothattheflowerscangrowstrengthandhealthy.Thisdesignusestheassemblylanguagesprogramming,realizinghours,points,seconddisplayonLED;Andusingsinglechipcomputertorealizethetiming,timingfunction,andatthesametimethroughfourbuttonswitchestoachieveparametersettingandadjustmentfunction,thewatertheflowersoftheintervaltimeset,thedurationofwaterwiththechipset,solenoidvalvetobeautomaticcontrol.Accordingtouserssettingtimedonesmoothlythetaskofwateringtheflowers.Keywords:MCU,control,display,solenoidvalve大連東軟信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）目錄目錄TOC\o"1-3"\u摘要 IAbstract II第1章緒論 11.1課題研究背景與意義 11.2課題研究內(nèi)容與方法 11.3課題研究現(xiàn)狀 2第2章關(guān)鍵技術(shù)介紹 42.1單片機(jī)介紹 42.2繼電器的工作原理和特性 4第3章系統(tǒng)需求分析 53.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo) 53.2系統(tǒng)功能需求 53.2.1單片機(jī)最小系統(tǒng) 53.2.2顯示模塊 53.2.3電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊 53.2.4按鍵模塊 63.2.5AD轉(zhuǎn)換模塊 63.3系統(tǒng)非功能需求 63.4系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境 63.5系統(tǒng)可行性分析 6第4章系統(tǒng)設(shè)計(jì) 74.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)原則 74.2體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 74.3硬件設(shè)計(jì) 74.3.1STC89C52單片機(jī)介紹 74.3.2單片機(jī)最小系統(tǒng) 94.3.3復(fù)位電路 94.3.4時(shí)鐘電路 104.3.5AD轉(zhuǎn)換模塊 104.3.6顯示模塊 124.3.7水泵驅(qū)動(dòng)模塊 134.4軟件設(shè)計(jì) 144.4.1主程序流程及相關(guān)說明 144.4.2輸入模塊 154.4.3AD轉(zhuǎn)換程序 16第5章系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) 185.1環(huán)境配置 185.2功能模塊實(shí)現(xiàn) 195.2.1主函數(shù)實(shí)現(xiàn) 195.2.2LCD1602數(shù)據(jù)讀取函數(shù)實(shí)現(xiàn) 205.2.3延遲函數(shù)實(shí)現(xiàn) 22第6章系統(tǒng)測試 246.1測試概述 246.2測試結(jié)果分析 24第7章結(jié)論 25參考文獻(xiàn) 26致謝 27大連東軟信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-第1章緒論1.1課題研究背景與意義隨著社會(huì)生活的進(jìn)步，人們的生活質(zhì)量越來越高。在家里養(yǎng)盆花可以陶冶情操、豐富生活。同時(shí)，盆花通過光合作用可吸收二氧化碳，凈化室內(nèi)空氣，在有花木的地方空氣中陰離子聚積較多，所以空氣也特別清新，而且有許多花木還可吸收空氣中的有害氣體，因此，養(yǎng)盆花如今被許多的人所喜愛。盆花澆水量是否能做到適時(shí)適量，是養(yǎng)花成敗的關(guān)鍵。但是，在生活中人們總是會(huì)有無暇顧及的時(shí)候，比如工作太忙或者出差、旅游等。盆花生產(chǎn)問題大部分是由于對花兒澆灌的錯(cuò)誤時(shí)間引起的。盆花的長勢主要的決定因素是水的控制。盆花的生長的茂盛也是家庭沒好的裝飾。雖然目前市面上有賣盆花自動(dòng)澆水器的，但價(jià)格十分的昂貴，并且大多只能設(shè)定一個(gè)定時(shí)澆水的時(shí)間，很難做到給盆花適時(shí)適量澆水。也有較經(jīng)濟(jì)的盆花缺水報(bào)警器，可以提醒人們及時(shí)的給盆花澆水?？墒沁@種報(bào)警器只能報(bào)警，澆水還是需要人們親自動(dòng)手。當(dāng)家里無人時(shí)，即使報(bào)警也無人澆水，就起不到應(yīng)有的作用了。因此，我想通過設(shè)計(jì)一種盆花土壤濕度檢測，蓄水箱自動(dòng)供水于一體的盆花自動(dòng)澆水系統(tǒng)。讓盆花在人們無暇照顧時(shí)也能得到及時(shí)的澆灌。1.2課題研究內(nèi)容與方法本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)一種單片機(jī)控制的自動(dòng)澆水系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)盆花澆水的自動(dòng)化系統(tǒng)。該系統(tǒng)可對土壤的濕度進(jìn)行監(jiān)控，并對作物進(jìn)行適時(shí)、適量的澆水。其核心是單片機(jī)和濕度傳感器以及澆水驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成的檢測控制部分。軟件選用C51語言編程。土壤濕度傳感器可將檢測到的土壤濕度模擬量放大轉(zhuǎn)換成數(shù)字量通過單片機(jī)內(nèi)程序控制精確的將濕度顯示在LCD顯示屏上，同時(shí)通過單片機(jī)程序判斷是否要給盆花澆水，若需澆水，則單片機(jī)系統(tǒng)發(fā)出澆水信號，并經(jīng)放大驅(qū)動(dòng)設(shè)備，開啟電磁閥進(jìn)行澆水，若不需澆水，則進(jìn)行下一次循環(huán)檢測。自動(dòng)澆花器要實(shí)現(xiàn)的具體任務(wù)：1、采用STC89C52單片機(jī)為主控芯片，外接土壤濕度傳感器、AD轉(zhuǎn)換芯片、水泵驅(qū)動(dòng)芯片、水泵、1602液晶顯示器、按鍵。2、使用土壤濕度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測土壤濕度，通過AD轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)成數(shù)字信號給單片機(jī)，單片機(jī)將濕度顯示在顯示器上。3、用戶可通過按鍵自行調(diào)節(jié)濕度下限，當(dāng)傳感器監(jiān)測的濕度值低于設(shè)定的濕度下限時(shí)，啟動(dòng)繼電器，開啟水泵，抽水澆花5S鐘。4、因澆花后水分需要滲透一定時(shí)間，等待1分鐘后，再次檢測當(dāng)前土壤濕度值是否低于設(shè)定下限，如果還低于下限，則啟動(dòng)水泵再次澆花5S鐘，如果不低于下限，則不再澆花，等待下次再低于下限時(shí)澆花，依次循環(huán)。1.3課題研究現(xiàn)狀微噴系統(tǒng)是近幾年利用國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)組裝的新型灌溉設(shè)施，主要是利用水流通過低壓管道系統(tǒng)以一定速度從特制的噴頭噴出，在空氣中分散成細(xì)小的水滴，著落在花草植物、作物及周圍的地面上，從而達(dá)到及時(shí)補(bǔ)充水分的目的。該系統(tǒng)具有用水量少、沖擊力小的灌溉特性，適用于栽培密度大、植株柔軟細(xì)嫩的植物。自動(dòng)澆花器的誕生是隨著人們生活水平的提高和生活節(jié)奏的加快而誕生的一種懶人園藝用品。它把微噴的概念應(yīng)用于家庭盆花澆灌中，通過相應(yīng)的改進(jìn)，達(dá)到合理給盆花自動(dòng)澆水的目的。早在很多年前，國外就已經(jīng)開始普及，國內(nèi)使用的電子類自動(dòng)澆花器多數(shù)從國外進(jìn)口的，價(jià)格昂貴，但質(zhì)量比較可靠。不過這并不太適用于國內(nèi)，目前國內(nèi)外比較流行的是玻璃制作的自動(dòng)澆花器。這種類型的澆花器多數(shù)在我國山西和浙江一帶加工生產(chǎn)的，價(jià)格比較低廉，實(shí)用性沒有電子類自動(dòng)澆花器好。隨著國內(nèi)居民消費(fèi)水平和生活質(zhì)量的提高，居家園藝市場異?；鸨怯捎谏罟?jié)奏加快，種花容易養(yǎng)花難的問題暴露出來，而養(yǎng)花最重要的問題就是澆水問題，研究表明花草80%以上的死亡由于澆水不及時(shí)引起，因此國內(nèi)商家已經(jīng)看到了這種需求潛力。目前這類小居家用品的廠家主要集中在廣東，上海，浙江一帶?，F(xiàn)在市面上所出售的自動(dòng)澆花器主要有以下幾類：（1）電子類自動(dòng)澆花器電子類自動(dòng)澆花器又叫時(shí)控噴淋裝置，系統(tǒng)構(gòu)成為：主機(jī)（或者控制器）、主管（可以是花園管也可以是4/7mm的微噴淋管）、分水接頭(3通、4通、5通、6通、分水器）、副管(3/5mm)噴淋管（霧化噴頭、旋轉(zhuǎn)噴頭、折射霧化噴頭等）。電子類自動(dòng)澆花器根據(jù)電源的不同分為交流電自動(dòng)澆花器和電池自動(dòng)澆花器兩種。控制器的一般性能有：電磁閥控制；智能時(shí)控電路?微電腦芯片控制；適用電源為AC220V/50HZ；最適宜水壓0.3-0.6Mpa；待機(jī)功率（4VA，澆水時(shí)＜12VA）；可控制連續(xù)作業(yè)時(shí)間是1分鐘至168個(gè)小時(shí)；可每天自動(dòng)完成十次以上澆水作業(yè)，可每天、隔天、隔多天自動(dòng)循環(huán)進(jìn)行澆水，手動(dòng)自動(dòng)兩用；每天計(jì)時(shí)誤差小于正負(fù)3秒；電器適應(yīng)環(huán)境溫度為-10～50℃；相對濕度＜90%RH。（2）玻璃、陶瓷類自動(dòng)澆花器玻璃、陶瓷類自動(dòng)澆花器又叫自動(dòng)滲水裝置，它由本身材質(zhì)的物理結(jié)構(gòu)構(gòu)成，根據(jù)器具的物理滲水原理完成自動(dòng)澆灌，當(dāng)自動(dòng)澆水器內(nèi)部存水，自身形成一定的壓力，當(dāng)遇到干燥的土壤，水就會(huì)自上而下的流出，當(dāng)土壤濕潤以后，會(huì)形成一個(gè)堵塞壓力，從而導(dǎo)致水流速度變慢或者停止。器具工藝不同，效果也不一樣，當(dāng)然也因土壤的疏松情況決定器具內(nèi)水流的速度。當(dāng)前傳感器技術(shù)與單片機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速，其應(yīng)用逐步由工業(yè)、軍事等領(lǐng)域向其他領(lǐng)域滲透，已經(jīng)和我們的日常生活息息相關(guān)。而且智能家居概念也越來越受人們的推崇，因此，微電腦控制的電子類自動(dòng)澆花系統(tǒng)有很好的發(fā)展前景。大連東軟信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第2章關(guān)鍵技術(shù)介紹2.1單片機(jī)介紹STC89C52系列帶A/D轉(zhuǎn)換的單片機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換口在（P1.7-P1.0），有8路10位高速A/D轉(zhuǎn)換器，速度可達(dá)到250KHz（25萬次/秒）。8路電壓輸入型A/D，可做單個(gè)按鍵檢測、多個(gè)按鍵檢測等。供給工作電壓后進(jìn)行復(fù)位，然后P1的I/O口為弱上拉，使用者可以通過編程設(shè)置把8路通道中的每一個(gè)設(shè)定為A/D轉(zhuǎn)換模式，不用作A/D轉(zhuǎn)換使用的I/O口可以仍舊作普通I/O口工作。STC89C52系列單片機(jī)ADC模塊包括多通道選擇開關(guān)、信號比較器、逐級比較寄存器、10位數(shù)模轉(zhuǎn)換器、結(jié)果寄存器（ADC_RES及ADC_RESL）以及ADC_CONTR控制寄存器。STC89C52系列單片機(jī)的ADC模式是逐級比較型ADC。逐級比較型ADC由一個(gè)比較器模塊和數(shù)/模轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，經(jīng)過逐級比較方式，由最高位（MSB）開始，依次地將每一個(gè)輸入模擬電壓與內(nèi)部的數(shù)/模轉(zhuǎn)換器輸出進(jìn)行比較計(jì)算，經(jīng)過幾次比較后，轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)逐次貼近輸入的模擬量對應(yīng)值。逐級比較型A/D轉(zhuǎn)換器不但速度迅速，而且功耗超低，性能卓越。2.2繼電器的工作原理和特性繼電器屬于一種電子類的控制元件，它含有輸入回路即控制系統(tǒng)和輸出回路即被控制系統(tǒng)，生活中主要應(yīng)用于自動(dòng)控制系統(tǒng)中，它實(shí)際的理念就是用弱電流來控制強(qiáng)電流的一種“可控開關(guān)”。所以在電子電路中發(fā)揮著電路保護(hù)、自動(dòng)調(diào)節(jié)、電動(dòng)開關(guān)等作用。1．電磁感應(yīng)繼電器設(shè)計(jì)原理和功能特性電磁式繼電器通常是由觸點(diǎn)簧片、銜鐵、線圈、鐵芯等元件組成的。工作時(shí)在線圈兩端加上適當(dāng)?shù)碾妷?，就?huì)有固定的電流流過線圈，這時(shí)候就會(huì)產(chǎn)生電磁感應(yīng)，在電磁吸引力的作用下銜鐵就可以克服彈簧的彎曲形變從而吸向鐵芯這邊，使得銜鐵的動(dòng)觸點(diǎn)與常開觸點(diǎn)接觸。線圈兩端的電壓消失后，電磁場的吸引力也立即消失，銜鐵就會(huì)順著彈簧的彈性形變返回成原來的形狀，重新讓動(dòng)觸點(diǎn)和原來的常閉觸點(diǎn)吸合。如此這樣的吸合釋放，就能夠達(dá)到在電路中導(dǎo)通電流、切斷電流的目的。繼電器的常開端接觸點(diǎn)和常閉端接觸點(diǎn)可以通過以下方式區(qū)分：未通電時(shí)的繼電器線圈是斷開狀態(tài)下的靜觸點(diǎn)，也稱作“常開觸點(diǎn)”；在接通狀態(tài)下的靜觸點(diǎn)稱作“常閉觸點(diǎn)”。第3章系統(tǒng)需求分析3.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)本設(shè)計(jì)利用STC89C52單片機(jī)設(shè)計(jì)了自動(dòng)澆花器，利用土壤濕度傳感器檢測花卉(也可以用于蔬菜等)的濕度，采集的濕度通過AD轉(zhuǎn)換傳送到單片機(jī)芯片，單片機(jī)根據(jù)濕度控制是否澆水，如果需要澆水，單片機(jī)的一個(gè)引腳置高電平，給水泵驅(qū)動(dòng)芯片信號，打開水泵抽水，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)澆水。設(shè)計(jì)還配有一塊LCD1602液晶顯示器，用于顯示土壤濕度數(shù)值和設(shè)定用戶濕度值。系統(tǒng)配有4個(gè)獨(dú)立按鍵輔助設(shè)定濕度下限值。自動(dòng)澆花器方框圖如圖1.1所示。AD轉(zhuǎn)換電路AD轉(zhuǎn)換電路（ADC0809）單片機(jī)的最小系統(tǒng)模塊（STC89C52RC單片機(jī)、12MHZ晶振和復(fù)位電路）顯示模塊（LCD1602顯示器）輸入模塊（獨(dú)立按鍵）水泵驅(qū)動(dòng)模塊（ULN2003）圖1.1自動(dòng)澆花器總體設(shè)計(jì)框圖3.2系統(tǒng)功能需求3.2.1單片機(jī)最小系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)是系統(tǒng)控制的核心，主要是控制系統(tǒng)的相應(yīng)的各個(gè)相關(guān)傳感器和功能模塊。單片機(jī)最小系統(tǒng)的主要是由單片機(jī)、復(fù)位電路和時(shí)鐘電路組成。單片機(jī)主要是存儲程序和控制芯片，并判斷傳感器的信號，控制功能模塊根據(jù)不同的條件，執(zhí)行不同的動(dòng)作。復(fù)位電路和時(shí)鐘電路給單片機(jī)提供時(shí)鐘復(fù)位信號，單片機(jī)在運(yùn)行的過程中，在環(huán)境的影響，可能導(dǎo)致系統(tǒng)無法運(yùn)行。需要復(fù)位電路提供復(fù)位信號，重啟程序，保證系統(tǒng)重新運(yùn)行。3.2.2顯示模塊顯示模塊主要的功能顯示當(dāng)前濕度、設(shè)置最低濕度進(jìn)行澆水。本系統(tǒng)顯示模塊需要能夠顯示設(shè)置的參數(shù)的提示和最終結(jié)果顯示。所以要采用LCD1602液晶顯示屏，設(shè)置參數(shù)過程中，較為復(fù)雜，為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的市場化和大眾化，采用LCD1602可以充分提示使用者完成設(shè)置過程。3.2.3電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊步進(jìn)電機(jī)是系統(tǒng)執(zhí)行動(dòng)作的主要部分，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的關(guān)鍵。它的動(dòng)作直接影響到系統(tǒng)功能。步進(jìn)電機(jī)是一款主要是在單片機(jī)在收到了雨水傳感器的信號以后進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作。步進(jìn)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是控制動(dòng)作小，單片機(jī)系統(tǒng)大部分是進(jìn)行比較精細(xì)的控制，所以步進(jìn)電機(jī)是單片機(jī)進(jìn)行機(jī)械控制的首選。由于單片機(jī)的工作電壓和電流較小，為了保證系統(tǒng)的安全，采用驅(qū)動(dòng)電路的方法進(jìn)行驅(qū)動(dòng)電機(jī)。3.2.4按鍵模塊按鍵模塊主要是設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)，本系統(tǒng)的濕度最低參數(shù)可以設(shè)置的。通過按鍵的設(shè)置，就可以根據(jù)植物的類型就行澆水。3.2.5AD轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換模塊主要是將傳感器的模擬信號，轉(zhuǎn)換成單片機(jī)能夠是別的餓數(shù)字信號。系統(tǒng)中采用的濕度傳感器，得出的信號是模擬信號，這時(shí)候就需要AD轉(zhuǎn)換器將模擬信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換AD轉(zhuǎn)換器。3.3系統(tǒng)非功能需求（1）性能本系統(tǒng)主要是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)澆花功能。系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)澆花功能的過程中，要保證系統(tǒng)的穩(wěn)定和可靠性。主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：第一是系統(tǒng)具有穩(wěn)定性，系統(tǒng)在使用過中是針對所有室內(nèi)養(yǎng)花的人們，根據(jù)他們的環(huán)境，保證在此環(huán)境中，系統(tǒng)不會(huì)出現(xiàn)死機(jī)等情況。第二是系統(tǒng)具有良好的人機(jī)交互界面，根據(jù)此類人的需求開發(fā)出一個(gè)可以調(diào)節(jié)澆花時(shí)間，澆水量和監(jiān)控準(zhǔn)確的系統(tǒng)。3.4系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境硬件環(huán)境：450*2MHZ/40G/1024MB/40G/軟件環(huán)境：WINDOWSXP/keil3.5系統(tǒng)可行性分析本系統(tǒng)具有可靠性高，采用市面最流行STC89C52單片機(jī)，使用最簡單電路實(shí)現(xiàn)最復(fù)雜功能。電路越簡單故障點(diǎn)越少，穩(wěn)定性越高。具有性能價(jià)格比高，本設(shè)計(jì)電路簡單減去不必要的成本，減去電路板設(shè)計(jì)過程中的過多冗余設(shè)計(jì)。其功能完備，操作簡便，高度人性化。模塊化設(shè)計(jì)，根據(jù)本系統(tǒng)是用于自動(dòng)澆花的這一應(yīng)用目的，系統(tǒng)盡量使用模塊化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)模塊化積木式組合與拆分的功能，便于以后的升級換代，減少二次投資，可以滿足家庭使用的重要性和復(fù)雜度以及使用對象對功能和價(jià)格的選擇。第4章系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)原則本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念是本著簡單可靠實(shí)用的基本原則，力求該系統(tǒng)可以使直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速做到很好的控制，可以具體實(shí)現(xiàn)加速、減速等一系列的功能。該系統(tǒng)從設(shè)計(jì)上要求方便，從操作上可以更加的簡單明了。從占用系統(tǒng)的資源上堅(jiān)持做到最小。從細(xì)節(jié)上要求做到盡善盡美。從實(shí)現(xiàn)上要求做到準(zhǔn)確并且快捷。從系統(tǒng)上要求做到安全可靠。一切從可靠實(shí)用的角度出發(fā)。力求要將此做成一套完美的自動(dòng)澆花系統(tǒng)。4.2體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件部分由核心控制模塊、按鍵輸入模塊、水泵驅(qū)動(dòng)模塊、顯示模塊、A/D轉(zhuǎn)換電路組成，硬件系統(tǒng)總電路圖如圖2.1所示。核心控制模塊由STC89C52RC芯片、復(fù)位電路、時(shí)鐘組成；輸入模塊由4個(gè)獨(dú)立按鍵組成；水泵驅(qū)動(dòng)模塊由ULN2003達(dá)林頓芯片組成，顯示模塊由LCD1602構(gòu)成，濕度數(shù)據(jù)采集和A/D轉(zhuǎn)換由ADC0809芯片完成。圖4.1系統(tǒng)原理圖4.3硬件設(shè)計(jì)4.3.1STC89C52單片機(jī)介紹STC89C52是一種功耗低、高性能CMOS8位的微控制器，具有8K的系統(tǒng)可編程Flash存儲器。利用的是Atmel公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，和工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳屎完美兼容的。片上Flash可以允許程序存儲器在系統(tǒng)中可編程，亦適用于常規(guī)的編程器。在單芯片上，擁有靈活的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使得STC89C52為眾多數(shù)嵌入式控制的應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。STC89C52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32位I/O口線，看門狗定時(shí)器，2個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。另外，STC89C52可降至0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。空閑模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。STC89C52采用40引腳的雙列直插封裝（DIP方式）。主電源引腳Vcc和Vss，Vcc（40腳）：接＋5V電壓；Vss（20腳）：接地。外接晶體引腳XTAL1和XTAL2STC89C52的引腳圖如圖4.2所示。各引腳的具體說明如下：VCC：供電電壓。GND：接地。P0口：P0口為一個(gè)8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P0口的管腳第一次寫1時(shí)，可被定義成為高阻輸入。P0能夠用于外部的程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程的時(shí)候，P0口作為原碼的輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高。P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上 拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。P2口：為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在地址是1即高電平的情況下，它利用內(nèi)部上拉的特點(diǎn)，它對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀寫，P2口輸出特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在編程和校驗(yàn)是接受的是高八位的地址和控制信號。XTAL1是接外部晶體中的一個(gè)引腳。在單片機(jī)的內(nèi)部，它是構(gòu)成片內(nèi)振蕩器的反相放大器的輸入端。當(dāng)外部振蕩器被采用時(shí)，該引腳立刻接收振蕩器的信號，內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端被接入此信號中。XTAL2接外部晶體的另一個(gè)引腳。根據(jù)單片機(jī)的內(nèi)部，它是上述振蕩器所指的反相放大器的輸出端。采用的是外部振蕩器時(shí)，此引腳應(yīng)是懸浮而不連接。選用12MHz頻率的晶體，允許輸入的脈沖頻率為500kHz。電容的大小范圍為20pF～40pF。具體的電路連接如圖5.1所示。4.3.2單片機(jī)最小系統(tǒng)單片機(jī)是整個(gè)系統(tǒng)的核心，控制著整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，單片機(jī)最小系統(tǒng)由晶振電路、復(fù)位電路組成，如圖2.6所示。圖4.2單片機(jī)最小系統(tǒng)原理圖4.3.3復(fù)位電路單片機(jī)的置位和復(fù)位，都是為了把電路初始化到一個(gè)確定的狀態(tài)，一般來說，單片機(jī)復(fù)位電路作用是初始化狀態(tài)到空狀態(tài)，而在單片機(jī)內(nèi)部，復(fù)位的時(shí)候單片機(jī)是把一些寄存器以及存儲設(shè)備裝入廠商預(yù)設(shè)的一個(gè)值。單片機(jī)復(fù)位電路原理是在單片機(jī)的復(fù)位引腳RST上外接電阻和電容，實(shí)現(xiàn)上電復(fù)位。當(dāng)復(fù)位電平持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期以上時(shí)復(fù)位有效。復(fù)位電平的持續(xù)時(shí)間必須大于單片機(jī)的兩個(gè)機(jī)器周期。具體數(shù)值可以由RC電路計(jì)算出時(shí)間常數(shù)。復(fù)位電路由按鍵復(fù)位和上電復(fù)位兩部分組成。（1）上電復(fù)位：AT89系列單片機(jī)為高電平復(fù)位，通常在復(fù)位引腳RST上連接一個(gè)電容到VCC，再連接一個(gè)電阻到GND，由此形成一個(gè)RC充放電回路保證單片機(jī)在上電時(shí)RST腳上有足夠時(shí)間的高電平進(jìn)行復(fù)位，隨后回歸到低電平進(jìn)入正常工作狀態(tài)，這個(gè)電阻和電容的典型值為10K和10uF。（2）按鍵復(fù)位：按鍵復(fù)位就是在復(fù)位電容上并聯(lián)一個(gè)開關(guān)，當(dāng)開關(guān)按下時(shí)電容被放電、RST也被拉到高電平，而且由于電容的充電，會(huì)保持一段時(shí)間的高電平來使單片機(jī)復(fù)位。4.3.4時(shí)鐘電路單片機(jī)系統(tǒng)里都有晶振，晶振用一種能把電能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化的晶體在共振的狀態(tài)下工作，以提供穩(wěn)定，精確的單頻振蕩。在單片機(jī)系統(tǒng)里晶振作用非常大，全名叫晶體振蕩器，它結(jié)合單片機(jī)內(nèi)部電路產(chǎn)生單片機(jī)所需的時(shí)鐘頻率，單片機(jī)晶振提供的時(shí)鐘頻率越高，那么單片機(jī)運(yùn)行速度就越快，單片接收的一切指令的執(zhí)行都是建立在單片機(jī)晶振提供的時(shí)鐘頻率之上。晶振的作用就是提供系統(tǒng)的基本時(shí)鐘信號，系統(tǒng)中正常只有一個(gè)晶振。便于各部分的同步。但通信系統(tǒng)的有時(shí)基頻和射頻頻率不同，可以通過電子的方法進(jìn)行調(diào)頻的方法進(jìn)行同步。51系列的單片機(jī)通常使用12MHz的晶體振蕩器作為振蕩源，由于單片機(jī)內(nèi)部帶有振蕩電路，所以外部只要連接一個(gè)晶振和兩個(gè)電容即可，電容容量一般在15pF至50pF之間。4.3.5AD轉(zhuǎn)換模塊ADC0809的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖所示，ADC0809的內(nèi)部結(jié)構(gòu)室由8路模擬開關(guān)、比較器、地址鎖存器樹狀開關(guān)、256電阻階梯、逐次逼近式寄存器SAR、控制電路和三態(tài)輸出鎖存器組成。圖4.3ADC0809內(nèi)部結(jié)構(gòu)ADC0809在模數(shù)轉(zhuǎn)換過程中的控制時(shí)序圖如圖4.4所示：圖4.4ADC0809控制時(shí)序ADC0809工作原理：當(dāng)單片機(jī)端的P3.3接低電平時(shí)，可以使兩個(gè)非門打開。（1）當(dāng)模擬量送到某一輸入通道后，CPU將標(biāo)識這個(gè)通道編碼的三位地址中的信號經(jīng)數(shù)據(jù)線或地址線輸入到ADDB、ADDC、ADDA引腳上。（2）地址鎖存中允許ALE鎖存地址信號，啟動(dòng)命令START啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換。（3）轉(zhuǎn)換開始時(shí),EOC變低電平，轉(zhuǎn)換結(jié)束，EOC變?yōu)楦唠娖?。EOC可作為中斷請求信號。（4）轉(zhuǎn)換結(jié)束之后，可以通過執(zhí)行IN指令，設(shè)法在輸出允許OE腳上形成一個(gè)正脈沖，打開三態(tài)緩沖器把轉(zhuǎn)換的結(jié)果輸入到DB，一次A/D轉(zhuǎn)換便完成。AD轉(zhuǎn)換電路，本設(shè)計(jì)中AD轉(zhuǎn)換模塊如圖2.12所示，土壤濕度傳感器接入ADC0809的26引腳，作為IN-0通道輸入，由于本設(shè)計(jì)目前只測量一路濕度數(shù)據(jù)故地址控制線固定為000，即23、24、25引腳接地，ADC0809的控制引腳EOC、START、OE、CLK引腳分別接入單片機(jī)的IO引腳，起到控制目的，ADC0809的數(shù)據(jù)引腳接入單片機(jī)的P1口，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，當(dāng)土壤濕度值變化時(shí)，其土壤之間的電阻會(huì)產(chǎn)生變化，通過濕度傳感器測量一段距離內(nèi)土壤的電阻值，即可對當(dāng)前土壤濕度進(jìn)行計(jì)算，再將數(shù)據(jù)進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，接入到單片機(jī)內(nèi)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和顯示。圖4.5AD轉(zhuǎn)換模塊電路圖4.3.6顯示模塊LCD12832是內(nèi)置控制器的128×32點(diǎn)陣式液晶顯示屏，通過對控制器的編程可以實(shí)現(xiàn)液晶顯示屏的各種顯示應(yīng)用。LCD12832特點(diǎn)如下?？梢燥@示數(shù)字、字母、特殊字符、圖形和漢字等；具有七種指令。顯示內(nèi)容為128列32行，全屏幕點(diǎn)陣。IC內(nèi)部自帶了8139個(gè)16×16點(diǎn)陣中文字庫和126個(gè)16×8字母符號，并提供4個(gè)16×16點(diǎn)陣的自定義字功能，與CPU接口采用8位數(shù)據(jù)總線并行輸入輸出和8條控制線。功耗低，最大工作功耗為15mW。工作溫度：-10℃~+55℃，存儲溫度：-20℃~+60℃。LCD和單片機(jī)組合是現(xiàn)在市場上非常流行的一種組合。本系統(tǒng)選用C8051F040主要是因?yàn)樗褂玫母咚?、流水線結(jié)構(gòu)CIP-51內(nèi)核（兼容8051）。C8051F040為C8051F系列比較典型的一款芯片，也是基于8051類單片機(jī)開發(fā)的比較高端的芯片。所以這個(gè)系統(tǒng)代碼及設(shè)計(jì)兼容性極好。而且C8051F040作為比較高端的芯片有很大的開發(fā)潛能。LCD是一款擁有強(qiáng)大顯示能力的顯示屏，在嵌入式系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。LCD顯示屏模塊自有操作指令，而且外部接口簡單，對于設(shè)計(jì)非常簡單。12832是一款可以顯示漢字的比較基礎(chǔ)的顯示屏，性價(jià)比在同理商品中最高的。本系列液晶顯示模塊向用戶提供了11條指令，晶模塊內(nèi)部中的控制器一共有11條控制指令，指令表如下：表4.1LCD1602控制指令表另外，在每次訪問模塊之前，MPU應(yīng)首先檢測忙標(biāo)志BF，確認(rèn)BF=0后，訪問過程才能進(jìn)行。序號指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D01清顯示，DDRAM存入20H，光標(biāo)至左上角，AC清零00000000012光標(biāo)返回，DDRAM內(nèi)容保持，AC清零000000001*3置輸入模式00000001I/DS4顯示開/關(guān)控制0000001DCB5光標(biāo)或字符移位000001S/CR/L**6置功能00001DLNF**7置字符發(fā)生存貯器尋址0001字符發(fā)生存貯器地址8置數(shù)據(jù)存貯器尋址001顯示數(shù)據(jù)存貯器地址9讀忙標(biāo)志或地址01BF計(jì)數(shù)器地址10寫數(shù)到CGRAM或DDRAM）10要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容11從CGRAM或DDRAM讀數(shù)11讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容4.3.7水泵驅(qū)動(dòng)模塊本系統(tǒng)的澆花器通過傳感器得到數(shù)據(jù)，通過控制水泵抽水來控制傳感器所處的環(huán)境。水泵屬于直流電機(jī)，為了驅(qū)動(dòng)水泵，我們使用了ULN2003作為電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片。ULN2003的NPN達(dá)林頓連接晶體管是低邏輯電平數(shù)字電路（如TTL，CMOS或PMOS/NMOS）和大電流高電壓所要求的燈、打印機(jī)錘、繼電器、和其他類似負(fù)載之間的接口中的理想器件。在計(jì)算機(jī)中廣泛被運(yùn)用，在消費(fèi)和工業(yè)類產(chǎn)品中。所有的器件都有集電極開路的輸出和用于瞬變抑制它的續(xù)流箝位二極管。ULN2003的實(shí)現(xiàn)和設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)TTL系列兼容。它的管腳連接圖如圖4.6所示。ULN2003芯片概述與特點(diǎn)：ULN2003芯片是高耐壓、大電流達(dá)林頓陣列，由7組達(dá)林頓晶體管陣列和相應(yīng)的電阻網(wǎng)絡(luò)以及鉗位二極管網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，具有同時(shí)驅(qū)動(dòng)7組負(fù)載的能力，為單片雙極型大功率高速集成電路。功率電子電路絕大多數(shù)要求具有大的電流輸出能力，驅(qū)動(dòng)各種類型的負(fù)載從中都得到便利。功率的驅(qū)動(dòng)電路是功率電子設(shè)備輸出電路的一個(gè)重要組成部分。ULN2003芯片高壓大電流達(dá)林頓晶體管陣列產(chǎn)品屬于可控大功率器件。本系統(tǒng)有一個(gè)直流電機(jī)，故用該芯片7個(gè)控制端的其中兩個(gè)。該系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)原理圖如圖4.7所示:圖4.6ULN2003引腳圖圖4.7電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊電路圖4.4軟件設(shè)計(jì)4.4.1主程序流程及相關(guān)說明KeilμVision3是2006年ARM推出的軟件開發(fā)工具，支持ARM7、ARM9和最新的Cortex-M3核處理器，自動(dòng)配置啟動(dòng)代碼，集成Flash燒寫模塊，強(qiáng)大的Simulation設(shè)備模擬，性能分析等功能。程序在開發(fā)工具Keil_uVision3上進(jìn)行設(shè)計(jì)與編譯，自動(dòng)澆花器工作流程圖如圖3.1所示。上電后進(jìn)行數(shù)據(jù)初始化，顯示器初始化，啟動(dòng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，判斷濕度值和按鍵掃描。自動(dòng)澆花器工作過程：首先，進(jìn)行AD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，采集當(dāng)前濕度數(shù)值，顯示到顯示器上，程序循環(huán)掃描設(shè)定按鍵是否被按下，當(dāng)按鍵按下時(shí)，進(jìn)入設(shè)定模式，設(shè)定濕度值下限，返回到測量程序后，程序循環(huán)掃描當(dāng)前濕度值是否小于設(shè)定的濕度值下限，若小于下限，則啟動(dòng)水泵進(jìn)行澆花，澆花后等待水分滲透一分鐘，再繼續(xù)對比當(dāng)前濕度和測量濕度，如還小于下限值則再澆花，如不小于設(shè)定濕度值，則不再澆花，繼續(xù)測量，待測量濕度值再次小于設(shè)定濕度值下限時(shí)再啟動(dòng)澆花，循環(huán)進(jìn)行。圖4.8自動(dòng)澆花器主程序流程圖4.4.2輸入模塊當(dāng)設(shè)定鍵（按鍵1）按下后，進(jìn)入設(shè)定模式，在設(shè)定模式下，按2鍵，設(shè)定濕度值+10%，按3鍵，設(shè)定濕度值-10%，按4鍵返回主程序。工作流程如圖4.10所示。圖4.9輸入模塊流程圖4.4.3AD轉(zhuǎn)換程序系統(tǒng)啟動(dòng)ADC0809對模擬量輸入信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換，通過判斷濕度來確定轉(zhuǎn)換是否完成，若濕度為0則繼續(xù)等待；若EOC為1，則把濕度置位，將轉(zhuǎn)換完成的數(shù)據(jù)存儲到70H中。程序流程圖如圖4.10圖4.10A/D轉(zhuǎn)換流程圖大連東軟信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第5章系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)5.1環(huán)境配置在Keil軟件中設(shè)置產(chǎn)生HEX文件，并將晶振頻率設(shè)為12MHZ，如圖5.1所示，然后進(jìn)行編譯。圖5.1KEIL3設(shè)置截圖打開STC_ISP_V488軟件，選擇單片機(jī)類型為STC89C52RC，選擇串行口為COM1，設(shè)置波特率為115200B，單擊下載按鈕，之后重啟系統(tǒng)。測試自動(dòng)澆花器能否達(dá)到預(yù)期效果，若能實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)則調(diào)試結(jié)束，否則修改相應(yīng)程序后重復(fù)步驟1和步驟2，直到能實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)。TC_ISP_V488軟件操作界面如圖5.2所示。圖5.2調(diào)試軟件界面使用說明：先將傳感器、水泵、電池盒接入到主系統(tǒng)板上，將傳感器插入到花盆土壤中，將水泵潛入到儲水罐里，將水泵出水膠管放入到花盆傳感器附近，打開電池盒上的開關(guān)，系統(tǒng)供電正常時(shí)，液晶顯示器會(huì)顯示當(dāng)前測量的土壤濕度值，按設(shè)定鍵進(jìn)入設(shè)定模式，并在設(shè)定模式里按2鍵和3鍵進(jìn)行設(shè)定濕度的加減，待設(shè)定完成后，按4鍵返回到測量模式，在測量模式中，判斷當(dāng)前測量濕度如果小于設(shè)定濕度值，則啟動(dòng)水泵澆花。5.2功能模塊實(shí)現(xiàn)5.2.1主函數(shù)實(shí)現(xiàn)voidmain(void) //主函數(shù){ SB=0; //水泵關(guān)閉 Time_0init(); //定時(shí)器初始化 LCMInit();//LCM初始化while(1) { DisplayListChar(1,0,"Moisture");//第一行顯示 qidong();//ad轉(zhuǎn)換啟動(dòng) DisplayListChar(1,1,"Set:");//第2行顯示 DisplayOneChar(5,1,s_moi/100+0x30);//顯示設(shè)置濕度百位 DisplayOneChar(6,1,(s_moi/10%10)+0x30); //顯示設(shè)置濕度十位 DisplayOneChar(7,1,(s_moi%10)+0x30);//顯示設(shè)置濕度個(gè)位 DisplayOneChar(8,1,'%'); DisplayOneChar(9,1,''); DisplayOneChar(11,1,min+0x30);//顯示設(shè)置分鐘 DisplayOneChar(12,1,':'); DisplayOneChar(13,1,sec/10+0x30);//顯示設(shè)置秒 DisplayOneChar(14,1,sec%10+0x30);//顯示設(shè)置秒 Delay400Ms();//延時(shí)400ms if(temp2<s_moi) //測量濕度小于設(shè)置濕度（花太干了） { if(flag==0) //判斷澆水標(biāo)志位=0才能澆水，在澆花后滲透的時(shí)間里如果干也是不澆水的（滲透1min完，標(biāo)志位會(huì)在中斷里清零） { SB=1;//啟動(dòng)水泵 delay();//延時(shí)澆水 delay(); SB=0;//關(guān)閉水泵 min=1;//滲透1分鐘 sec=0; TR1=1; //開始計(jì)時(shí) flag=1; //澆水標(biāo)志位=1，不能再澆水，（滲透1min完，標(biāo)志位會(huì)在中斷里清零） } } if(key1==0)//按鍵1按下 { set();//設(shè)置 } } }5.2.2LCD1602數(shù)據(jù)讀取函數(shù)實(shí)現(xiàn)/********1602底層驅(qū)動(dòng)函數(shù)“寫數(shù)據(jù)”，底層函數(shù)不用讀懂每句話意思，直接拿函數(shù)放到程序里應(yīng)用****************/voidWriteDataLCM(ucharWDLCM){ ReadStatusLCM();//檢測忙 LCM_Data=WDLCM; LCM_RS=1; LCM_RW=0; LCM_E=0;//若晶振速度太高可以在這后加小的延時(shí) LCM_E=0;//延時(shí) LCM_E=1;}/********1602底層驅(qū)動(dòng)函數(shù)“寫指令”，底層函數(shù)不用讀懂每句話意思，直接拿函數(shù)放到程序里應(yīng)用****************/voidWriteCommandLCM(ucharWCLCM,BuysC)//BuysC為0時(shí)忽略忙檢測{ if(BuysC)ReadStatusLCM();//根據(jù)需要檢測忙 LCM_Data=WCLCM; LCM_RS=0; LCM_RW=0; LCM_E=0; LCM_E=0; LCM_E=1;}/********1602底層驅(qū)動(dòng)函數(shù)“讀狀態(tài)”，底層函數(shù)不用讀懂每句話意思，直接拿函數(shù)放到程序里應(yīng)用****************/ucharReadStatusLCM(void){ LCM_Data=0xFF; LCM_RS=0; LCM_RW=1; LCM_E=0; LCM_E=0; LCM_E=1; while(LCM_Data&Busy);//檢測忙信號 return(LCM_Data);}/********1602底層驅(qū)動(dòng)函數(shù)“初始化”，底層函數(shù)不用讀懂每句話意思，直接拿函數(shù)放到程序里應(yīng)用****************/voidLCMInit(void){ LCM_Data=0; WriteCommandLCM(0x38,0);//三次顯示模式設(shè)置，不檢測忙信號 Delay5Ms(); WriteCommandLCM(0x38,0); Delay5Ms(); WriteCommandLCM(0x38,0); Delay5Ms(); WriteCommandLCM(0x38,1);//顯示模式設(shè)置,開始要求每次檢測忙信號 WriteCommandLCM(0x08,1);//關(guān)閉顯示 WriteCommandLCM(0x01,1);//顯示清屏 WriteCommandLCM(0x06,1);//顯示光標(biāo)移動(dòng)設(shè)置 WriteCommandLCM(0x0C,1);//顯示開及光標(biāo)設(shè)置}/********1602底層驅(qū)動(dòng)函數(shù)“顯示一個(gè)字符”，底層函數(shù)不用讀懂每句話意思，直接拿函數(shù)放到程序里應(yīng)用****************/voidDisplayOneChar(ucharX,ucharY,ucharDData){ Y&=0x1; X&=0xF;//限制X不能大于15，Y不能大于1 if(Y)X|=0x40;//當(dāng)要顯示第二行時(shí)地址碼+0x40; X|=0x80;//算出指令碼 WriteCommandLCM(X,0);//這里不檢測忙信號，發(fā)送地址碼 WriteDataLCM(DData);}/********1602底層驅(qū)動(dòng)函數(shù)“顯示一串字符”，底層函數(shù)不用讀懂每句話意思，直接拿函數(shù)放到程序里應(yīng)用****************/voidDisplayListChar(ucharX,ucharY,ucharcode*DData){ ucharListLength,j; ListLength=strlen(DData); Y&=0x1; X&=0xF;//限制X不能大于15，Y不能大于1if(X<=0xF)//X坐標(biāo)應(yīng)小于0xF{ for(j=0;j<ListLength;j++) {DisplayOneChar(X,Y,DData[j]);//顯示單個(gè)字符X++;}}}5.2.3延遲函數(shù)實(shí)現(xiàn)/********延時(shí)5ms函數(shù)****************/voidDelay5Ms(void){ unsignedintTempCyc=5552; while(TempCyc--);}/********延時(shí)400ms函數(shù)****************/voidDelay400Ms(void){ ucharTempCycA=4; uintTempCycB; while(TempCycA--) { TempCycB=5269; while(TempCycB--); };}/********延時(shí)函數(shù)****************/voiddelay(){ uchari,j,z; for(i=0;i<30;i++) for(j=0;j<30;j++) for(z=0;z<255;z++);}大連東軟信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第6章系統(tǒng)測試6.1測試概述圖4.1為自動(dòng)澆花器傳感器及水泵放置圖，將濕度傳感器插入到土壤中，再將水泵出水膠管放在傳感器附近，水泵為5v潛水水泵，不可空轉(zhuǎn)，將其潛入放在儲水罐中即可。圖4.1自動(dòng)澆花器傳感器及水泵放置圖6.2測試結(jié)果分析圖4.2為自動(dòng)澆花器主控板實(shí)物圖，單片機(jī)放在1602液晶顯示器下面，由4節(jié)5號電池為系統(tǒng)供電，右側(cè)接口上面為傳感器接口，下面為水泵接口，經(jīng)實(shí)際使用測試，符合目標(biāo)要求。圖4.2自動(dòng)澆花器主控板實(shí)物圖第7章結(jié)論到現(xiàn)在為止，電子信息工程的更新進(jìn)展迅速，科技的不斷變化以及一些新設(shè)備的加入。所以嵌入式技術(shù)的科技應(yīng)用被越來越多的人所研究。相對的，對嵌入式做出的東西以及操作方面的需求也越來越多，以至于被推廣。嵌入式產(chǎn)品擁有眾多的功能，它可以應(yīng)用到人們學(xué)習(xí)、工作和生活中的任何一個(gè)領(lǐng)域里。在各種不同的領(lǐng)域之中所運(yùn)用的知識越來越多，也越來越廣泛。這就導(dǎo)致了每個(gè)嵌入式產(chǎn)品都有所不同。因此，我們不可能要求每個(gè)人都以專家級別的標(biāo)準(zhǔn)去了解嵌入式，應(yīng)用各種不同的自動(dòng)化功能，來達(dá)到方便使用嵌入式產(chǎn)品的目的這就成了快捷的解決的辦法。本課題對STC89C52芯片和AltiumDesigner9軟件，有深入了解，并以此為前提，對整體設(shè)計(jì)的系統(tǒng)功能，包括軟件和硬件，都有較為深入的思考和探索，進(jìn)行連續(xù)的檢測，終于完成了智能澆花器軟硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。對硬件的設(shè)計(jì)，通過AltiumDesigner9，完成了以STC89C52作為中心的核心處理模塊的硬件設(shè)計(jì)，把硬件裝配到電路板上，經(jīng)過調(diào)試和測驗(yàn)所有功能均以實(shí)現(xiàn)并且好用，以達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求。對軟件的設(shè)計(jì)，通過Keil等軟件，完成了對系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)，為后來的整體設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。如果想讓此系統(tǒng)的功能更加的完備，還需要完成選用更加精確的傳感器，使測量更加準(zhǔn)確，更加工業(yè)化。對系統(tǒng)的硬件電路作適當(dāng)精細(xì)的刪減和優(yōu)化，降低系統(tǒng)的功耗。總體上，本次的系統(tǒng)基本上達(dá)到了預(yù)期