基于單片機(jī)的智能澆花系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)(完整資料)

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基于單片機(jī)的智能澆花系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的智能澆花系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)(完整資料）(可以直接使用，可編輯優(yōu)秀版資料，歡迎下載）摘要隨著社會的發(fā)展，人民越來越注重環(huán)境質(zhì)量。養(yǎng)殖花卉成了首要選擇，在家養(yǎng)殖可以陶怡情操，豐富生活。同時花卉可以通過光合作用吸收二氧化碳釋放氧氣同時還可以凈化空氣，而且花卉還可以吸收有毒物質(zhì)例如剛裝修的房屋里的苯、甲醛等。因此越來越多的人喜歡養(yǎng)殖花卉.本文設(shè)計(jì)了一種智能濕度感應(yīng)澆花系統(tǒng)。系統(tǒng)以單片機(jī)AT８9S５２為控制芯片，啟動澆花之前先有蜂鳴器報(bào)警，按時按量的供水是完成每天在限定的時間自動啟動水泵澆花,按照各種花卉所需水量的差別,使用一個按鈕裝置來控制給水的時間,也就是電磁閥開啟和閉合的時間，其余時間水泵不轉(zhuǎn),不會有水流通供給補(bǔ)水；按照溫度、濕度來嚴(yán)格控制給水主要用到的是SＬHＴ5－1土壤溫度、濕度傳感器，如果傳感器檢測溫度、濕度都達(dá)不到規(guī)定的要求，就開始澆花,達(dá)到了規(guī)定的溫度、濕度就停止?jié)不?該系統(tǒng)既能按時、按量的給花卉澆水,還可以為節(jié)約水資源，從而讓花卉更好的生長。關(guān)鍵詞：單片機(jī);智能澆花系統(tǒng)；傳感器；AbｓtractWiｔhtheｄｅveｌｏpmentofsocｉetｙ,

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sｅｎsor目錄TOC\o"1－3"\h\uＨＹPEＲＬINK\l_Toc1１2111、緒論ＰAGEＲEF_Tｏc１12111１．1選題目的及意義PAGＥREF＿Toｃ５4171HYＰERLINＫ\l＿Ｔoc2４4321．２國內(nèi)市場發(fā)展現(xiàn)狀PAＧEＲEＦ_Toｃ244３21HYＰERLＩＮK\l＿Toc１2７061.３研究方法和手段PAＧＥREＦ＿Toc1270622、基于單片機(jī)的智能澆花系統(tǒng)PＡGEＲEF_Toc7０1942.1系統(tǒng)組成部分PＡGEＲEF_Toc8869４HＹＰＥRLＩNK\l＿Ｔoc20０042.2系統(tǒng)工作原理PAGＥREF_Ｔoc200０４４3、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)PAGEＲEF_Ｔoc699853.１AT８９S52型單片機(jī)PAGEＲEF_Ｔoｃ1923６53．2土壤濕度檢測電路ＰAGEREF＿Toc8767５HYPERLＩNＫ\l_Ｔoc9035３.3鍵盤及液晶顯示電路ＰAGEREＦ_Toc90355HYＰＥRLINK\l＿Ｔoc７9953。4水泵調(diào)節(jié)電路ＰAGEREF_Ｔoｃ７9９563.5報(bào)警電路PAGEREF_Tｏc１4２４2７HYPERLINK\l_Toｃ２８０293．６單片機(jī)最小系統(tǒng)PAGERＥF_Ｔoc280２97HYPERＬＩNK\l＿Ｔｏc913１3．6.１晶振電路設(shè)計(jì)PAＧEREF_Ｔoc91３17HYＰEＲLINK\l_Tｏc1５1２5３.6。2復(fù)位電路ＰAGEＲEF_Tｏｃ1512583。６．３按鍵消抖方法ＰAGEREＦ_Ｔoc1７25６8ＨＹPERＬINK\l_Toc240８4、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)PAGEREＦ_Ｔoc24081０ＨYＰERＬINK\l_Toｃ３134７總結(jié)PAＧEREF_Toｃ313４７１2HYPＥRLINK\l＿Toｃ32355參考文獻(xiàn)PAGＥREF＿Toc3２355１3致謝ＰAGＥRＥF_Ｔｏc1966314緒論國內(nèi)外均有自動澆花系統(tǒng)的實(shí)際使用,大部分自動供水灌溉系統(tǒng)都是采用虹吸的方式，也就是運(yùn)用滲透的原理來實(shí)現(xiàn)補(bǔ)水澆，該模式的補(bǔ)水過程是持續(xù)的、不中斷的，根據(jù)該種模式只可以確保不會出現(xiàn)干旱現(xiàn)象，而不是根據(jù)花的實(shí)際需要來實(shí)施補(bǔ)給供水.另外部分自動澆水系統(tǒng)，能夠在規(guī)定的時間內(nèi)向花卉進(jìn)行補(bǔ)水，這兩種方式基本一致,都不是按照花的需求來進(jìn)行補(bǔ)水灌溉。同時還有部分自動澆水系統(tǒng)，主要運(yùn)用單片機(jī)控制的原理，根據(jù)溫度、濕度傳感器獲取溫、濕度的具體數(shù)據(jù),再根據(jù)設(shè)定值來實(shí)現(xiàn)自動補(bǔ)水澆灌，只不過這種方式要求外界提供水龍頭的前提下才能使用。通常家庭花草種植普遍都放置于陽臺上，而陽臺上常常不會用到水龍頭,于是使用起來相對較為棘手.本文設(shè)計(jì)的基于單片機(jī)智能澆花系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)在陽臺上的應(yīng)用，可以做到定時、定量地澆花。1．１選題目的及意義隨著生活水平的提高,許多城鄉(xiāng)居民為了美化環(huán)境,凈化空氣，喜歡在家中陽臺上種植一些花草。但現(xiàn)代人的生活節(jié)奏越來越快,事情越來越多。植物是離不開水的,需經(jīng)常澆灌。很多人有時忘了定時、適量給花卉澆水。而人們出差或有事不在家時，植物的供水就會中斷,植物面臨干枯?；ú萆L的問題80％以上由花兒澆灌問題引起,好不容易養(yǎng)的花卉澆水,因?yàn)闈菜畣栴}而長勢不好或更嚴(yán)重的出現(xiàn)枯萎甚至凋亡。有些植物對濕度的要求很高，人為的過度澆水，植物的根莖容易腐爛,從而影響到植物的正常生長.雖然市面上也有賣澆花的裝備但昂貴的價(jià)格和其性價(jià)比讓人望而卻步.那種澆花裝置大部分只能是指定時澆水時間,很難做到給花卉適時、適量澆水。還有花卉缺水報(bào)警器但其只能報(bào)警并不能適時、適量的澆水.其效果可想而知.為了解決按時、適量澆水問題,所以我設(shè)計(jì)自動澆花體統(tǒng),通過傳感器感知土壤濕度、光照強(qiáng)度、溫度并傳達(dá)單片機(jī)，由單片機(jī)判斷花卉是否缺水并最終傳達(dá)給電磁水閥，從而達(dá)到適時自動澆水。1．2國內(nèi)市場發(fā)展現(xiàn)狀微噴、微灌是近些年應(yīng)用國內(nèi)外的自動澆水設(shè)施。微噴主要由微噴帶組成[1］。其工作原理是利用水壓力后交付和微噴嘴帶領(lǐng)域，通過排水洞微噴,在重力和空氣阻力的影響,形成一個細(xì)雨的噴涂效果.微噴帶的出水孔多半采用空氣組方式，按照一定距離和一定規(guī)律布置，如：斜三通、斜五孔、左右孔、橫三孔和無空等，出水孔一般采用機(jī)械鉆孔、啟動打孔和激光打孔,孔徑為0.１-0.２mm，空形呈圓形。其用途:蔬菜、蘑菇、苗圃果園、花卉、大棚等。微灌是利用微灌設(shè)備組成微灌系統(tǒng),用壓力將水分配到田間,通過灌水去以微小的流量濕潤作物根部附近土壤的一種局部灌水技術(shù)。微灌技術(shù)可以很容易地將水分配到每一株植物的土壤，,經(jīng)常保持低水壓力可以滿足作物生長的需要［2］。但微灌系統(tǒng)的投資通常遠(yuǎn)高于地面灌溉;出口很小,容易堵塞,過濾系統(tǒng)的要求。許多年前，國外已經(jīng)開始普及，國內(nèi)使用的電子自動澆花大部分從國外進(jìn)口，價(jià)格是昂貴的，但是質(zhì)量是可靠的,但不太適合國內(nèi)使用。國內(nèi)外流行的玻璃自動澆花。這種類型的灌溉設(shè)備大多數(shù)在中國山西和浙江地區(qū)的加工生產(chǎn)，價(jià)格很便宜,實(shí)際沒有電子自動澆花是好的。種花簡單澆花難，很多商家看到了這塊市場。目前這種小家居用品制造商主要集中在廣東、上海、浙江地區(qū)［3］?，F(xiàn)在市場上的自動澆花，主要有以下幾類：①玻璃、陶瓷類自動澆花器玻璃、陶瓷類自動澆花器又叫自動滲水裝置，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澆灌,當(dāng)自動澆水器內(nèi)部存水，自身形成一定的壓力，當(dāng)遇到干燥的土壤,水就會自上而下的流出，當(dāng)土壤濕潤以后,會形成一個堵塞壓力，從而導(dǎo)致水流速度變慢或者停止［４]。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澆花系統(tǒng)有很好的發(fā)展前景。②電子類自動澆花器(時控臨噴裝置）該系統(tǒng)主要構(gòu)成為：主機(jī)(或者控制器）、主管、分水接頭、副管噴淋管。時控臨噴澆花裝置根據(jù)電源的不同分為交流電自動澆花器和電池自動澆花器兩種?？刂破鞯囊话阈阅苡?電磁閥控制；智能時控電路微電腦芯片控制；適用電AＣ22０V／５0ＨＺ；最適宜水壓０。3－0。6Mpａ；待機(jī)功率（4VＡ，澆水時〈1２VA)；可控制連續(xù)作業(yè)時間是1分鐘至1６８個小時；可每天自動完成十次以上澆水作業(yè)，可每天、隔天、隔多天自動循環(huán)進(jìn)行澆水，手動自動兩用；每天計(jì)時誤差小于正負(fù)３秒；電器適應(yīng)環(huán)境溫度為—10～50℃；相對濕度＜90%RH［5］。１。3研究方法和手段本畢業(yè)設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)單片機(jī)控制的自動澆花系統(tǒng)。所有節(jié)點(diǎn)按照在網(wǎng)絡(luò)中的功能不同分為協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)、傳感器節(jié)點(diǎn)和控制器節(jié)點(diǎn)。單個網(wǎng)絡(luò)中只有一個協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)，它作為整個網(wǎng)絡(luò)的中心，存放所有的控制策略，它能接收傳感器節(jié)點(diǎn)向其發(fā)送的數(shù)據(jù)，通過智能判斷后，再把灌溉命令發(fā)送給控制器節(jié)點(diǎn);傳感器節(jié)點(diǎn)分布于灌區(qū)的各個地方,配有各種傳感器,如測量溫度、空氣濕度、光照度等的傳感器,負(fù)責(zé)采集灌區(qū)的環(huán)境參數(shù)，主要研究土壤濕度與澆水量之間的關(guān)系、澆灌控制技術(shù)及設(shè)備系統(tǒng)的硬件、軟件編程各個部分。并按一定的時間間隔發(fā)送給協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)；每個控制器節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)一個分灌區(qū)的灌溉作業(yè),它直接與灌溉的執(zhí)行器(如閥門、水泵等)相連，當(dāng)接收到協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)發(fā)送的灌溉命令后,則執(zhí)行相應(yīng)的操作[7]。土壤溫濕度傳感器可將檢測到的土壤溫濕度模擬量放大轉(zhuǎn)換成數(shù)字量通過單片機(jī)內(nèi)程序控制精確的將溫度與濕度分別顯示在LCD顯示屏上，同時通過單片機(jī)內(nèi)的中斷服務(wù)程序判斷是否要給花澆水,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。

2、基于單片機(jī)的智能澆花系統(tǒng)2。1系統(tǒng)組成部分該系統(tǒng)主要由土壤濕度檢測電路、鍵盤、LCD液晶顯示電路、報(bào)警電路、水泵控制電路等組成.具體結(jié)構(gòu)如圖1所示.通過土壤濕度傳感器測量出土壤濕度信號，單片機(jī)采集土壤濕度信號并進(jìn)行分析和處理，輸出控制信號,控制水泵工作與否,從而達(dá)到按需澆花的目的.圖1智能澆花系統(tǒng)組成框圖2．2系統(tǒng)工作原理由于不同的花卉有不同的需水特性,澆花時應(yīng)適時適量，按需澆花。為此,系統(tǒng)采用模糊控制的方式達(dá)到精確澆花的目的。一方面，單片機(jī)采集土壤濕度信號，并通過計(jì)算判斷是否應(yīng)該澆花；另一方面,單片機(jī)采用查表的方法來實(shí)現(xiàn)澆水量的模糊控制.在軟件設(shè)計(jì)時，根據(jù)不同花卉的需水量，將其土壤濕度值允許區(qū)間存入表格中，即模糊控制響應(yīng)表，這些數(shù)據(jù)均是人們長期積累的經(jīng)驗(yàn)值,并將表格事先置入RＯM存儲區(qū)的某一位置中供查表使用。例如:對君子蘭進(jìn)行自動澆水，單片機(jī)將采集到的濕度信號與表格中的君子蘭最小濕度值進(jìn)行比較，當(dāng)采集到的濕度值小于表格中的最小濕度值時，開始澆花；當(dāng)采集到的濕度值大于表格中君子蘭的最大濕度值時，停止?jié)不ǎ瑥亩刂茲菜臅r機(jī)及澆水量的多少［8]。在單片機(jī)控制系統(tǒng)中可以通過鍵盤輸入數(shù)據(jù)或命令。鍵盤是由一組常開的按鍵組成，每個按鍵都被賦予一個代碼,稱為鍵碼。鍵碼分為編碼鍵盤和非編碼鍵盤。編碼鍵盤是通過一個編碼電路識別閉合鍵的鍵碼,非編碼鍵盤是通過軟件來識別鍵碼.由于非編碼鍵盤的硬件電路簡單,用戶可以方便的改變鍵的數(shù)量,因此在單片機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。3、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3。1ＡT８９S５２型單片機(jī)ＡT８９S５2是一種低功耗、高性能ＣMOＳ８位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Fｌａsｈ存儲器.使用Atmel公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Ｆlash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程,亦適于常規(guī)編程器[9］。在單芯片上，擁有靈巧的8位CＰＵ和在系統(tǒng)可編程Flasｈ，使得AT８9S52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案.AＴ89S５2在眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。AＴ89S5２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，看門狗定時器，2個數(shù)據(jù)指針，三個16位定時器/計(jì)數(shù)器，一個6向量2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。另外，AＴ89Ｓ５2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?？臻e模式下，ＣＰU停止工作,允許ＲＡＭ、定時器／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,直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。3。２土壤濕度檢測電路本設(shè)計(jì)采用土壤溫濕度傳感器SLHＴ5—１。該傳感器采用全量程標(biāo)定,兩線數(shù)字輸出,可直接與單片機(jī)連接實(shí)現(xiàn),具有相當(dāng)高的統(tǒng)一性,濕度測量限度為0～1００％ＲH。能夠把探頭直接插入土壤中,并且可以在草地、花園、農(nóng)業(yè)溫室大棚、苗圃等土壤中進(jìn)行溫、濕度的檢測運(yùn)用。具體檢測電路見圖2。圖2SLHT5—１土壤濕度傳感器檢測電路3.3鍵盤及液晶顯示電路該設(shè)計(jì)選取了LＣD12232Ｆ液晶顯示模塊,其具有內(nèi)置的字節(jié)庫,不具存儲功能，采用并行連接的模式,使用起來相對便捷。用于顯示系統(tǒng)的操作狀態(tài)、花卉種類、土壤溫、濕度信息.鍵盤選取獨(dú)立式的按鈕,其中主要有復(fù)位按鈕、選取花卉類別按鈕、開啟按鈕。開機(jī)時出現(xiàn):“歡迎您的到來”，其次出現(xiàn)“請選取花卉類別”。依靠對選取花卉類別按鈕的設(shè)置,根據(jù)液晶屏出現(xiàn)的內(nèi)容，確明確花卉的種類.該系統(tǒng)主要有香雪蘭、仙人球、銀杏、牡丹、蘆薈、芍藥、君子蘭,總共七個品種的花卉,同時內(nèi)置有七個不同的溫、濕度范圍。在明確完花卉類別之后，將出現(xiàn)花卉的具體名稱,到此為止設(shè)置完成。３。４水泵調(diào)節(jié)電路圖3為水泵調(diào)節(jié)電路圖,其中三極管發(fā)射極E連接繼電器線圈的端點(diǎn)，線圈的另一端接到＋5V電源VCC上,三極管Q１的基極B連接單片機(jī)P３.6上；而繼電器線圈兩端并聯(lián)二極管IN4１48,以實(shí)現(xiàn)繼電器線圈停電時引發(fā)的反向電動勢的消除，避免反向電勢擊壞三極管、擾亂其余電路；R２同紅色發(fā)光二極管構(gòu)成一個繼電器狀態(tài)指示電路,如果繼電器通電吸合，LED將會變亮,由此就可以實(shí)現(xiàn)對繼電器操作狀態(tài)的檢測.圖3水泵調(diào)節(jié)電路圖其中系統(tǒng)水泵選?。?0V供電潛水泵，最大流量1640L/H,澆花噴頭選取花灑噴頭,達(dá)到均勻噴水目的,避免局部土壤濕度過高,檢測不穩(wěn)定。如果ＡT89Ｓ52單片機(jī)中P3。6引腳導(dǎo)入高電平，那么三極管飽和電流通過，+5V電源接入繼電器線圈接口，使得繼電器閉合，并且發(fā)光二極管工作狀態(tài)也將變亮，而繼電器的常開觸點(diǎn)關(guān)閉，也就是水泵通電，于是水泵進(jìn)行澆水.另外,如P３．6引腳導(dǎo)入低電平,那么三極管將不會導(dǎo)電,繼電器線圈兩端由于無法產(chǎn)生電位差,使得繼電器銜鐵斷開,并且發(fā)光二極管的工作狀態(tài)也將變熄滅,同時繼電器的常開觸點(diǎn)斷開,也就是水泵斷點(diǎn)，于是水泵停止進(jìn)行澆水。3．5報(bào)警電路因?yàn)樵撓到y(tǒng)主要應(yīng)用在室內(nèi)環(huán)境中，為防止水泵的開啟影響到他人，該系統(tǒng)內(nèi)置了一個報(bào)警電路.通常水泵開啟以前就會出現(xiàn)“嘟嘟嘟”的幾秒警報(bào)聲,然后水泵才實(shí)現(xiàn)補(bǔ)水.該報(bào)警電路圖見圖4。主要是單片機(jī)中P3.0引腳來決定三極管開啟與閉合，實(shí)現(xiàn)控制蜂鳴器的通斷。圖4報(bào)警電路３.６單片機(jī)最小系統(tǒng)３.6.1晶振電路設(shè)計(jì)AT89Ｓ5２單片機(jī)芯片內(nèi)部設(shè)有一個反相放大器形成的振蕩器，ＸTAL2與XTAＬ1各自是振蕩電路中的輸出端與輸入端。同時在XTAL1與XTＡＬ2引腳上連接定時器件，其內(nèi)部振蕩電路于是能夠?qū)崿F(xiàn)自激振蕩.定時器件一般是由石英晶體與電容構(gòu)成的并聯(lián)諧振回路。系統(tǒng)選擇12ＭＨz的晶振片，兩３0pF的電容Ｃ7和Ｃ8。３.6．2復(fù)位電路本設(shè)計(jì)采用的按鍵復(fù)位電路，當(dāng)要系統(tǒng)自動復(fù)位時,只需要按住S按鍵,此時電源Ｖcc經(jīng)過電阻R１、Ｒ2分壓，并且在RST端產(chǎn)生一個復(fù)位的高電平。同樣,只要保證ＲST端保持高電壓的時間大于兩個機(jī)器周期時，系統(tǒng)自動能實(shí)現(xiàn)正常復(fù)位。復(fù)位電路如圖5所示:圖5AT89Ｃ5２單片機(jī)的復(fù)位電路3．6。3按鍵消抖方法非編碼鍵盤可以分為獨(dú)立式鍵盤和行列式鍵盤兩種結(jié)構(gòu)形式.行列式鍵盤是將I/O線的一部分作為行線,另一部分作為列線，按鍵設(shè)置在行線和列線的交叉點(diǎn)上，這種結(jié)構(gòu)形式的鍵盤適用于鍵數(shù)較多的場合,但硬件電路結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。獨(dú)立式非編碼鍵盤中每一按鍵都獨(dú)立地占用一條數(shù)據(jù)線，當(dāng)一按鍵閉合時，相應(yīng)的I/O線變?yōu)榈碗娖健τ谔幱诔ｉ_狀態(tài)的獨(dú)立式鍵盤，當(dāng)按鍵閉合時I／O線為低電平,當(dāng)按鍵為常態(tài)時I/O線為高電平［10］。由于機(jī)械觸點(diǎn)的彈性作用，觸點(diǎn)在閉合和彈開瞬間的電接觸情況不穩(wěn)定，造成電壓信號的抖動,。鍵的抖動時間一般為5～10ms。為了避免一次閉合引起的CPU多次處理，就要采用措施消除抖動。去抖動的方法有硬件去抖和軟件去抖兩種方法。硬件去抖一般采用雙穩(wěn)態(tài)去抖電路.軟件消抖方法是在CPU檢測到有鍵按下是,延時10～20mｓ，再次檢測該鍵電平是否仍保持閉合狀態(tài),如果保持閉合狀態(tài),則確認(rèn)有鍵按下，否則從頭檢測。在本次設(shè)計(jì)中用到的鍵數(shù)較少，為了簡化硬件電路，選用獨(dú)立式非編碼鍵盤，并采用軟件消抖的方法來消除按鍵抖動。４、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)包括初始化、顯示子程序、選擇花卉種類子程序、土壤濕度檢測子程序、數(shù)據(jù)處理子程序、報(bào)警子程序等，主程序流程圖如圖６所示。圖6主程序流程圖本設(shè)計(jì)采用AT89S52單片機(jī)當(dāng)做控制芯片，構(gòu)造出一款智能澆花系統(tǒng)。本系統(tǒng)根據(jù)花盆中土壤濕度來調(diào)節(jié)水泵的運(yùn)行和中斷。選取模糊控制形式來調(diào)節(jié)澆水的量,同時對土壤濕度采取實(shí)時檢測，并且與設(shè)定好模糊控制響應(yīng)表的濕度值做出對比，判定澆水量有沒有滿足標(biāo)準(zhǔn),全面完成定時定量智能化澆花.系統(tǒng)按照各種花卉的實(shí)際需求狀況設(shè)定了對應(yīng)的澆水量，只要開機(jī)后設(shè)定花卉的類別，系統(tǒng)就可以自動早出需調(diào)節(jié)的溫、濕度區(qū)域［１１].該系統(tǒng)置于家中陽臺上較為實(shí)用，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證效果明顯。同時該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)在草場、花卉、溫室大棚、苗圃等場合應(yīng)用，即方便又節(jié)約水源。

總結(jié)本次設(shè)計(jì)的系統(tǒng)以單片機(jī)為控制中心，用溫度、濕度傳感器來檢測環(huán)境的溫度、濕度，依靠對溫度、濕度傳感器檢測的溫度與系統(tǒng)預(yù)設(shè)溫度、濕度值的對比。在實(shí)驗(yàn)過程中，檢測到花卉缺水時,水泵于是開啟進(jìn)行供水，當(dāng)水量達(dá)到一定額度時,水泵自動停止供水.液晶顯示器穩(wěn)定的顯示環(huán)境溫度、濕度和設(shè)置的溫度、濕度。智能澆水系統(tǒng)是通過單機(jī)片程序設(shè)定澆水的上下限度，并且還同溫度、濕度采集電路送入單機(jī)片的土壤濕度值相比較,當(dāng)傳感器檢測到的濕度值低于設(shè)定的下限值時，單片機(jī)輸入一個信號,開始澆水，高于設(shè)定的上限值時,再由單片機(jī)輸出一個信號，中斷水泵并停止?jié)菜?通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使得我更深入的認(rèn)識了單機(jī)片智能控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和原理，也使我實(shí)際上接觸到了檢測控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，盡管該系統(tǒng)屬于一個人們?nèi)粘Ｉ钪械男∠到y(tǒng)，可是卻讓我懂得了很多設(shè)計(jì)上需要注意的問題，讓我獲益匪淺。參考文獻(xiàn)［１］毛明軒，朱皋，楊守良．基于單片機(jī)的溫濕度感應(yīng)智能晾衣桿系統(tǒng)設(shè)計(jì)[Ｊ］。重慶文理學(xué)院學(xué)報(bào),2013,30（４)：46－４9．［２劉明真,陳鴻．基于單片機(jī)智能節(jié)水灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì)[Ｊ］．學(xué)術(shù)問題研究，２010（1）：75－８0．[３程捷，何辰.基于單片機(jī)的溫濕度檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電子測試，２０１1（6）：56－58.［４尹發(fā)根.果蔬膨化干燥監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]．農(nóng)機(jī)化研究，２０11（8）：８5—88.［5]張澤根,周洪，夏明曄?；趩纹瑱C(jī)的油量數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)［Ｊ］．微計(jì)算機(jī)信息,２０14,２7（１）：1０９－11０．[6］滿紅，鄒存名，冀勇鋼.基于單片機(jī)的倉庫溫濕度智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[Ｊ］．現(xiàn)代電子技術(shù)，2０1１，３4(９)：118—12０．［7］宋維強(qiáng)?；趩纹瑱C(jī)智能制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)。華中師范大學(xué)出版社，2０09.1２（8）：7１—８3．[8］孫彩鳳，楊紅軍.農(nóng)村蔬菜灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J］。上海電子出版社，2011．1０1—110。[9］姚望,我國農(nóng)村智能澆花系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)研究．北京現(xiàn)代科學(xué)文獻(xiàn)出版社,2013。21０－２2３．[10]孟寒,基于單片機(jī)的稻田溫濕度智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)．廣西智能科技出版社,２０11.29-５7。［11]彭正德．單片機(jī)的實(shí)際應(yīng)用原理探究[M]。中國科技大學(xué)社會科學(xué)學(xué)報(bào),2013。3１(5）：255－2６7。致謝衷心感謝我的指導(dǎo)老師。從我畢業(yè)論文的設(shè)計(jì)、選題、提綱的擬定到執(zhí)筆、多次修改、不斷完善的整個過程中，正是得益于老師的不斷鼓勵、悉心教導(dǎo)和嚴(yán)格教誨,我才能克服困難，順利完成畢業(yè)論文。老師淵博的知識和開闊的思維使我受到了許多啟發(fā)，他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度激勵著我砥礪前行，他待人真誠謙和，幫助我樹立了完成學(xué)業(yè)的信心.在我論文的撰寫過程中，老師悉心指出論文的缺陷不足并指導(dǎo)審改,在我的人生及事業(yè)道路上給予支持和幫助,她對事業(yè)的熱愛和奉獻(xiàn)、對學(xué)術(shù)高深的造詣和研究,公平正派的做人做事風(fēng)格，是我學(xué)習(xí)的榜樣。在這里，要特別感謝我的家人，是他們無微不至的關(guān)懷，是他們堅(jiān)持不懈的鼓勵，支持我順利完成了學(xué)業(yè).因本人水平的原因，本文中的一些觀點(diǎn)還不夠成熟,存在許多不足或需完善的地方,懇請各位老師、學(xué)者批評指正。目錄TOC＼o”1-3＂＼h\z\uＨYPERＬＩNK\l＂_Ｔoc291747866"1．緒論P(yáng)ＡGＥＲEF_Ｔoc2９１７47866\h１1．1系統(tǒng)工作原理PAGＥREF_Tｏc２9174７８67\ｈ11。2系統(tǒng)模塊ＰAGEREＦ＿Ｔoc2917４７868\h11．3系統(tǒng)操作界面及其操作過程PＡGEREF_Tｏｃ２９１7４7８６9\h21。３.1系統(tǒng)操作過程PAＧEREF_Ｔoc２917４7870\h2HYＰERLINK\l”＿Ｔoc2９174787１”2．部件的選擇PAＧEREＦ_Toc29１７478７1\ｈ3２.1芯片的選擇PＡGEＲEF＿Toc29174787２＼h３HYPＥRLIＮK\l"＿Toc29174７873”2。2繼電器的選擇PＡＧEＲＥF＿Toｃ29１７４７8７3\h3２。3閥門的選擇PＡＧEＲEF_Toc291747874\h3２。3．１電磁閥的選擇ＰAＧＥREF＿Toｃ291747875\h3３．硬件設(shè)計(jì)ＰAＧＥREF_Toc2９17478７6\h４HＹPＥRLＩNK\l"_Ｔoc２917４7877"3．1設(shè)備的結(jié)構(gòu)PAGEREF_Toｃ２９1747877＼h4HＹPERＬIＮＫ\l”_Toｃ2９17４7８７8”３.1.１中央處理單元PＡGEREＦ_Ｔoc２91７4787８\h4ＨYPERＬＩNK\l”＿Toc２917４7８7９"3.1。2LＥＤ顯示部分PＡGERＥF＿Toc29１74７8７9\ｈ43.1。３電磁閥部分PAＧＥREＦ_Tｏc2９17478８0\h４HYPERLＩNK＼h\z\ｕＨＹＰEＲＬＩNK\l”_Ｔoc3８７8５3913”1引言PAＧEREＦ_Tｏc38785391３\h32系統(tǒng)設(shè)計(jì)ＰAGEREＦ_Tｏｃ38７8５3914＼h32．1方案論證８78539１5＼h3HYPERLIＮK\l”_Ｔoc3878５３９16"２.１。１總體方案設(shè)計(jì)PAGＥREF_Ｔoc387853９1６＼h32.1。2芯片的選擇ＰAＧERＥF_Toc38７8５3917\h4HＹPＥRLINK\l”_Toｃ387８539１８”2.１。3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)PＡＧEREF_Tｏｃ３8785３91８\h42.2系統(tǒng)硬件設(shè)置ＰAGERＥF_Toｃ38７85３919\h5HYPERLＩＮK\l"_Tｏc387853920”2.2。１ＡＴ89Ｃ５１主要性能參數(shù)ＰAGEＲEF_Tｏc387８5３9２0\h5ＨYPEＲＬＩＮK2.2。2時鐘電路PAGEＲEＦ＿Toc387853923\ｈ62.2。３AT８9C5１的復(fù)位電路PAGERＥF_Tｏc３8７８5３924\h7HYPＥRＬINK\l"_Toc３878５392７"2。2.4YL—6９土壤濕度傳感器PAGEREF＿Toc３87853９２7\h8HYPERLINK\l”＿Ｔｏｃ3８7853９28"2.２.5ADC083２功能特點(diǎn)及引腳PAGEＲEF_Toc3８7853928\ｈ92.2.6ADC0８３2的控制原理PＡGEREF＿Toc387853９2９\h１02.２.7繼電器７85３9３0\h11HYPＥRLIＮＫ2。3.３按鍵程序PAGＥRＥF_Toc38785３935\h1４HYＰＥRLINK3．2仿真設(shè)計(jì)PAGERＥF＿Toｃ387853938\ｈ15３。3硬件測試與調(diào)試ＰＡGERＥＦ_Toc3８7８539３9\h16HYPERLＩＮK\l”＿Ｔoｃ３８785３9４0"４結(jié)論３８78５394０\h16HYＰEＲLＩNＫ致謝PAGEＲEF_Toc38785３9４2\h1９附錄４3\h1９第1章緒論隨著人們生活水平的提高,花卉逐漸收到人們的青睞，陶冶情操，凈化空氣。利用單片機(jī)設(shè)計(jì)了一款家庭智能澆花器實(shí)現(xiàn)自動澆花,節(jié)省人力，方便人們出差的時候，不至于影響花卉的生長，如果在家也可以關(guān)斷澆花器,手動澆花。澆花器設(shè)置為根據(jù)土壤濕度澆花.采用這種方式定量澆花時，數(shù)碼管顯示時間和流水時間。因?yàn)椴煌幕ê椭参镄枰牟煌攸c(diǎn),所以合理地澆水會使植物生長良好，也能達(dá)到節(jié)約用水的目的，因此，高效的灌溉系統(tǒng)是能夠根據(jù)人們的意愿進(jìn)行適量、適時的方向發(fā)展.所以,本設(shè)計(jì)主要包括兩個方面，一是測量，獲取土壤水分信息，并根據(jù)土壤水分、濕度和植物需水特性的多少來確定澆水的水量。這將擺脫過去，只有澆水的經(jīng)驗(yàn),給植物澆水要在科學(xué)基礎(chǔ)上的決策。二是控制,根據(jù)對土壤研究及植物需水特性進(jìn)行合理的澆水決策,即將傳統(tǒng)的只是憑經(jīng)驗(yàn)由人工手控制灑水器的方式,變化為自動進(jìn)行適量的、適時的、按需的灌溉控制。系統(tǒng)根據(jù)由測量土壤濕度和植物合理的生活環(huán)境，通過抽水裝置控制給水量的多少，從而使得水資源能夠得到高效的使用,同時也節(jié)省了人力，達(dá)到智能灌溉的目的.第２章系統(tǒng)方案２．1方案論證總體方案設(shè)計(jì)在國內(nèi)外都是用自動灌溉裝置，其中大部分都是使用虹吸原理進(jìn)行灌溉的，即是使用滲透的方法灌溉,這種灌溉的方法是連續(xù)地、不間斷的。采用這種澆花系統(tǒng)僅僅只能保證花卉不應(yīng)缺水而干枯死,但是對于植物來講并不是其生長的良好環(huán)境，并且浪費(fèi)水資源.本設(shè)計(jì)提供了一種智能澆灌的系統(tǒng)，這個系統(tǒng)可以在沒有人的環(huán)境下在對植物進(jìn)行澆灌，在澆水的過程中，根據(jù)植物需要水分的不同，對植物進(jìn)行澆水控制。這個系統(tǒng)是根據(jù)單片機(jī)原理,運(yùn)用土壤濕度傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集,然后通過按鍵調(diào)整上下限，在通過單片機(jī)對收集數(shù)據(jù)的分析及處理,進(jìn)而判斷外界土壤濕度值，假如土壤濕度低于設(shè)置的下限,單片機(jī)控制水泵澆水同時蜂鳴器發(fā)出通知，當(dāng)土壤濕度達(dá)到上限就停止?jié)菜?，從而達(dá)到自動澆花的目的.本實(shí)驗(yàn)重要完成以下的幾個功能：1。用YL-69檢測土壤濕度；2。使用LCD1602顯示測量的數(shù)據(jù)３．通過分析植物生存的最佳環(huán)境設(shè)置澆灌的上下限;4．使用單片機(jī)對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，在控制水泵是否需要進(jìn)行澆灌。這個系統(tǒng)是由硬件部分及軟件部分組成的,硬件劃分為單片機(jī)主控、顯示、土壤濕度的檢測、按鍵輸入、水泵澆灌、蜂鳴器發(fā)出通知六大模塊。主控模塊位AT8９C５1單片機(jī)是負(fù)責(zé)對數(shù)據(jù)的分析及處理；YＬ-69作為濕度檢測模塊；濕度的上下限是通過按鍵模塊輸入；顯示模塊是顯示土壤濕度檢測器檢測出來的濕度數(shù)值及其上限數(shù)值;水泵和蜂鳴器是用來執(zhí)行系統(tǒng)命令的.軟件結(jié)構(gòu)與硬件配置相適應(yīng)，同樣是使用模塊化，它主要包含主程序、濕度采集子程序、顯示數(shù)據(jù)子程序、按鍵輸入子程序、執(zhí)行子程序及系統(tǒng)定時中斷服務(wù)程序等組成.這個系統(tǒng)很靈活，有較強(qiáng)的交互性，可以隨時設(shè)置濕度的上下限;在系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)將軟件和硬件相互結(jié)合起來，并且個個部件都使用模塊化的設(shè)計(jì)思路。實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)說明，該系統(tǒng)測量數(shù)據(jù)誤差小、運(yùn)行穩(wěn)定，有著很可靠的使用效果，所以可以被廣泛的推廣使用。2．1.2芯片的選擇芯片的選擇:ＡT８９C51是由Atmｅl生產(chǎn)的低電壓、高性能CMＯＳ8位單片機(jī)，同時AT8９C5１有著便宜的價(jià)格，而且它和MCS－５1系列有這很好的兼容性。因此在這個系統(tǒng)中采用AT89C5１作為控制芯片.Ａ／D轉(zhuǎn)換:ADＣ0８32是具有雙通道和8位分辨率的A/D轉(zhuǎn)換芯片。由于其性價(jià)比高、體積較小、兼容性很強(qiáng)的特點(diǎn)，因此深受廣企業(yè)歡迎及單片機(jī)愛好者喜愛,目前的普及率已經(jīng)很高。繼電器選擇:設(shè)備在設(shè)計(jì)過程中是需要一個繼電器來控制電磁閥的工作.由于工作電壓在只需要5V左右，并且成本相對而言比較低。所以在這個系統(tǒng)中選擇了型號為松樂SRＳ—05VDC－SL型號的繼電器。其工作電壓在５V，其觸電容值為３A/２50VAC／30VDＣ，而且在市場上的價(jià)格為１.5元左右。顯示器的選擇:在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程需要一個顯示土壤濕度值的顯示器。LCD1602是一種專門可以顯示英文字母、阿拉伯?dāng)?shù)字及符號的點(diǎn)陣型液晶,其能夠同時顯示1６＊０2即3２個字符。市場價(jià)格大概為８元左右.2.1.３系統(tǒng)結(jié)構(gòu)本系統(tǒng)有電源接口電路、顯示電路、土壤檢測電路、繼電器控制潛水泵電路、蜂鳴器電路、按鍵設(shè)置六大部分組成。系統(tǒng)原理圖如圖1所示.ATAT89C51單片機(jī)電源電路土壤檢測LCD1602顯示蜂鳴器水泵電路按鍵圖1系統(tǒng)原理圖2。２系統(tǒng)硬件設(shè)置２．2。1AT８9Ｓ51主要性能參數(shù)與MCS—5１系列徹底兼容；4K字節(jié)可重復(fù)擦寫Fｌaｓh閃速存儲器；1０00次擦寫周期；４.0—5.5Ｖ的工作電壓范圍;全靜態(tài)工作模式：0HZ—24HZ;三級程序加密鎖；3２個可以編程的I/O接口;低功率空閑和掉電模式；有6個中斷源；內(nèi)部RAＭ字節(jié)為１２8＊8;2個1６位定時計(jì)數(shù)器；全雙工串行UAＲT通道；看門狗（WＤT)及雙數(shù)據(jù)指針；掉電標(biāo)識和快速編程特性；圖2AT89Ｃ51引腳圖２．2。2時鐘電路在單片機(jī)AT89C５1里面包括了一個高增益方向的發(fā)達(dá)器，其中XTＡＬ1和XTAＬ2引腳為放大器的輸入端與輸出端,為了構(gòu)成一個穩(wěn)定的自激式的振蕩電路，需要在XTAＬ1與XTAL2引腳上接上晶體振蕩器或是陶瓷振蕩器,該振蕩器電路的輸出可直接送入內(nèi)部時序電路。單片機(jī)ＡT89C51產(chǎn)生時鐘的方式有兩種，即為內(nèi)部時鐘和外部時鐘.圖３單片機(jī)AT８９C51的時鐘電路內(nèi)部時鐘方式:內(nèi)部時鐘模式即是由單片機(jī)里面的高增益方相放大器以及外部跨接的晶體、微調(diào)電容結(jié)構(gòu)時鐘電路產(chǎn)生的方式，如圖3所示為裝置的工作原理。在內(nèi)部時鐘方式里,C１、Ｃ２通常使用3０pF或４0ｐF；C1、Ｃ2能夠輕微的調(diào)整頻率，陶瓷諧振器或者晶振的頻率的選擇應(yīng)在1.2MHZ～12MHZ之間.為了能夠保護(hù)振蕩器的可靠性、穩(wěn)定性、減少寄生電容產(chǎn)生，在安裝的時候應(yīng)該將電容及振蕩器安裝在離單片機(jī)引腳ＸTＡＬ1和XTＡL２更近的地方.單片機(jī)系統(tǒng)中大多數(shù)使用外部電路連接簡單的內(nèi)部時鐘方式.在現(xiàn)實(shí)中常常使用FＳOC來表示內(nèi)部時鐘方式產(chǎn)生的時鐘信號的頻率（晶振固有頻率）.如果fｓoc為1２＊10６HZ，那么應(yīng)該選擇12ＭHＺ的晶振.外部時鐘方式：外部時鐘方式的產(chǎn)生是在發(fā)生單片機(jī)之外的電路中,其直接連接到單片機(jī)的ＸTAL1引腳端口，不與XTＡL2引腳端口相連,電路圖如圖3所示:2。2．３AT89C51的復(fù)位電路AT8９C51單片機(jī)的復(fù)位端RST端口,在單片機(jī)上有電通過的時候,時鐘電路就會進(jìn)行運(yùn)作,如果在運(yùn)作過程中有大于2個周期的高電平存在并通過RST端口，那么單片機(jī)將會進(jìn)行復(fù)位操作.還有一種方式能夠使單片機(jī)進(jìn)行復(fù)位操作的，那就定時器計(jì)數(shù)溢出.復(fù)位后的單片機(jī)，ＰC=00０0Ｈ,CPU從程序存儲器的000０Ｈ開始取值執(zhí)行單片機(jī)的外部復(fù)位電路有上電自動復(fù)位和按鍵手動復(fù)位兩種上電復(fù)位電路。如圖4所示,這是一個最簡單的上電復(fù)位電路，其是由電阻和電容串聯(lián)形成的。在通電的那一瞬間,由于電容的固有特性使得其兩端的電壓不能夠瞬間發(fā)生改變,所以單片機(jī)的RST引腳電壓端VR的電壓為VCC,在電容重點(diǎn)的時候，RＳT引腳的電壓會下降,到圖5所示的ｔ1時刻，RST端電壓降到3.6V，跟著由時間的增加電容會充完點(diǎn)，RST端口的電壓將會接近0V。如圖５所示為ＲSＴ引腳的電壓變化。要使得單片機(jī)進(jìn)行成功的復(fù)位操作，t1的時間不應(yīng)該小于2和機(jī)械周期的時間之和,在單片機(jī)中，機(jī)器周期是由晶振頻率決定的，圖４中，電阻R不能夠很小，最典型值位8。2kΩ；圖4中的Ｃ3可以通過電阻R和其頻率f算出。圖4ＲＣ上電復(fù)位電路圖5RST引腳電壓—時間關(guān)系圖6組合復(fù)位電路上電復(fù)位和按鍵復(fù)位組合電路在圖6組合復(fù)位電路,電阻R２的數(shù)值大多是較小的，僅僅為幾十歐姆,在按下復(fù)位按鈕之后，電容Ｃ3快速通過電阻R2進(jìn)行放電，放電完成后ＶＲ＝（Ｒ1＊Vcｃ）／(R1＋R2),由于R2遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于Ｒ１,電壓VR與VCC基本相同，使得RSＴ引腳的電壓為高電平，將復(fù)位鍵松開后，過程與上電復(fù)位相同。實(shí)際應(yīng)用中的復(fù)位電路。實(shí)際應(yīng)用中常采用兩種復(fù)位電路，即同步復(fù)位電路和采用微處理器復(fù)位、監(jiān)控專用集成電路。施密特觸發(fā)器復(fù)位電路.在單片機(jī)的系統(tǒng)中，位了能夠使復(fù)位鍵穩(wěn)定的工作，需要將RC電力連接施密特電路以后，再和單片機(jī)復(fù)位鍵相連接,這樣是為了能夠使系統(tǒng)的干擾性大大提高。如果在系統(tǒng)中需要多個復(fù)位芯片時,而這些復(fù)位芯片的要求和單片機(jī)的復(fù)位系統(tǒng)相同時，可以將芯片的復(fù)位端連接到單片機(jī)的復(fù)位端.施密特觸發(fā)器復(fù)位電路如圖5所示，圖774HＣl4為施密特反相器。微處理器復(fù)位、監(jiān)控專用集成電路。為了保證單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)更可靠地工作，實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)的復(fù)位電路也常采用微處理器復(fù)位、監(jiān)控集成電路，如MＡＸ70６等。這種專用集成電路除了提供可靠的、足夠?qū)挼母叩碗娖降膹?fù)位信號外，同時具備電源監(jiān)控、看門狗定時器功能，有的芯片內(nèi)部還集成了一定數(shù)量的串行ＥEPROM或RAM，功能強(qiáng)大,接線簡單.在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中經(jīng)常使用。單片機(jī)復(fù)位后，ＡLＥ和為輸入狀態(tài);片內(nèi)RAM不受復(fù)位影響；P0～P3口輸出高電平,且這些雙向口皆處于輸入狀態(tài),堆棧指針SP被置成0７H，PC被置成0000H，接著，單片機(jī)將從程序存儲器的0000H開始重新執(zhí)行程序。因此，單片機(jī)運(yùn)行出錯或進(jìn)入死循環(huán)時，可通過復(fù)位使其重新運(yùn)行。圖7７4HCl４為施密特反相器2。2。4ＹL-６９土壤濕度傳感器YL—6９是一個簡單的土壤濕度傳感器，其原理為濕敏電容，當(dāng)環(huán)境的濕度發(fā)生改變時,會使得濕敏電容存在的環(huán)境中的介質(zhì)發(fā)生改變，導(dǎo)致濕敏電容中的電容數(shù)值產(chǎn)生變化，電容的數(shù)值正比于濕度值。由于濕敏電容有這很高的靈敏度、響應(yīng)速度快、滯后量小的特點(diǎn)，所以濕敏電容很容易小型化和集成化.在系統(tǒng)中，土壤濕度數(shù)據(jù)的采集是有ＹL—６9完成的。其在系統(tǒng)中電路原理圖如圖8，JP2位YL－６９探頭。圖8ＹL-69與ＡD轉(zhuǎn)化電路2．2.5ADC０83２功能特點(diǎn)及引腳ADC0８３２是串行接口8位Ａ/D轉(zhuǎn)換器，它是由一家名為NS（NationａlＳemicｏndｕctｏr）的公司生產(chǎn)的。ADC０８3２與單片機(jī)通過三根線連接,其有著性價(jià)比高、耗能低的特點(diǎn)，適合使用在小型的智能設(shè)備中。ADＣ0832是８位分辨率的，所以其分辨率最高級能夠達(dá)到２56級，一般的模擬量都不成問題。AＤC0832的數(shù)據(jù)校對是通過雙數(shù)據(jù)輸出來完成的,這是為了達(dá)到減少誤差的目的,轉(zhuǎn)換的速度快并且有很強(qiáng)的穩(wěn)定性。ＡDＣ0832為了減少數(shù)據(jù)的誤差,其校對數(shù)據(jù)是使用具雙數(shù)據(jù)的，有較快轉(zhuǎn)換速度并且穩(wěn)定性強(qiáng)。ADC08３2能夠獨(dú)立輸入,因此處理器能夠更方便的控制多個器件。使用ＤＩ端進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入,可以讓通道功能的選擇變的簡單。其主要特點(diǎn)如下：8位分辨率，基準(zhǔn)電壓為５V；功耗低僅僅為15ｍＷ。5V的電源供電;輸入和輸出電平與CMOS及TＴL兼容;輸入模擬信號的電壓范圍在0到５V之間;有兩種可以供給選擇的模擬輸入通道；在時鐘頻率為250KHZ時,轉(zhuǎn)換時間是３2us；ADC0832有ＤＩＰ和SＯIＣ兩類,DIP的ＡDC０832引腳排列如圖９所示。各引腳說明如下:ＣＳ-—片選端，低電平有效。ＣH0,CH1——兩路模擬信號的輸入端.DI——數(shù)據(jù)信號輸入,選擇通道控制。ＤO——數(shù)據(jù)信號輸出，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出。CLK—-串行時鐘輸入端。Vcc/ＲEF-—電源的輸入和參考電壓輸入。GNＤ—-電源地。圖9ADＣ0８３2引腳圖2。２。6ＡＤＣ083２的控制原理ADC0832在通常的情況下有４個引腳與單片機(jī)相連，這4個引腳分別為CLK、ＤI、CS、DO.由于ＡDＣ0832的在通信并不是會同時使用DO端口和DI端口，并且DO和DI端口與單片機(jī)的接口是雙向的，所以在設(shè)計(jì)電路中可以用一根線將DO端和DＩ端連接到一起。在ADC0８32沒有運(yùn)行時，它的端口CS為高電平，這個時候芯片將會禁止,DO/DI和ＣLK可以為任意電平。如果需要進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，那么CS端口必須為低電平并且需要保持到A/D轉(zhuǎn)換完成為止。在芯片開始工作的時候，處理器將會向ADC0832的時鐘輸入端ＣLＫ提供時鐘脈沖，DI端口將會進(jìn)行數(shù)據(jù)信號的選擇，在第1個時鐘脈沖信號來到前，DI端口一定要是高電平，這就表示ＡDC０８32啟動。在第２、3個時鐘脈沖到來以前，DI端口應(yīng)該輸入2位數(shù)據(jù)用于選擇通道功能,其功能項(xiàng)如表1所示。表1AＤC0832的配置位輸入形式配置位選擇通道CＨ０CH1CHOCH1差分輸入０0+-０1－+單端輸入10＋１1＋如表１所看到的，在配置位CH0與CH１的數(shù)字為1、0時,僅僅可以對CＨ０進(jìn)行單通道轉(zhuǎn)換。在配置位CH０與CH１數(shù)字為1、1時，僅僅可以對CＨ１進(jìn)行單通道轉(zhuǎn)換。在配置位CH0與ＣH１數(shù)字為０、0時，正輸入端IN+為CH０和負(fù)輸入端IN—為CH１，將其兩者進(jìn)行輸入。在配置位ＣH0與ＣH1數(shù)字為０、１時,負(fù)輸入端IＮ-位ＣH0，正輸入端IN+位ＣH1，將其兩者進(jìn)行輸入。在第三個脈沖來到以后,ＤI端口就失去了輸入電平的功能，在這以后DI/DO端就會開始通過DO數(shù)據(jù)輸出端進(jìn)行轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的讀取。從第四個時鐘脈沖起,轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的最高位D7將由DO端口輸出。直到最低位數(shù)據(jù)從第11個脈沖發(fā)出時,這就完成了一個字節(jié)數(shù)據(jù)的輸出.與此同時相反字節(jié)數(shù)據(jù)也將輸出,這是從第11個時鐘脈沖開始輸出的。從第11個到第１9個輸出8個時鐘脈沖，到19個時鐘脈沖輸出之后,A/D轉(zhuǎn)換即完成了一次。在將CS設(shè)置為高電平，使得芯片不能夠使用，最后對轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)訂的處理就可以了。2。２.7繼電器繼電器作為一種電控制的器件，是當(dāng)輸入量(激勵量）的變化抵達(dá)器件規(guī)定的要求時，在電氣輸出的電量