土壤湿度检测自动浇水浇花灌溉控制毕业论文_自动化毕业设计

土壤湿度检测自动浇水浇花灌溉控制毕业论文

2021-04-15更新

摘 要

本设计是根据51单片机.和ADC0832设计出的自动浇花浇水灌溉系统,本次设计是通过土壤湿度传感器采集的模拟信号传输到..ADC0832转化成数字信号进而通过.单片机计算分析和LCD1602液晶显示器显示数值.控制是否浇水。程序内设置土壤湿度.的最高值和最低值,低于最低值.进行浇水处理,高于.最高值则继续监测,从而达到.及时对草本植物浇水的目的。

关键词:51单片机;湿度的采集与显示; LED

Design of potted flowerss automatic watering system

Abstract

This design is an automatic watering irrigation system based on 51 single chip computer and ADC0832. This design transfers analog signals collected by soil moisture sensor to ADC0832 and converts them into digital signals, then calculates and analyses by single chip computer and displays LCD1602 liquid crystal display whether watering is controlled numerically. The highest and lowest values of soil moisture are set in the program, and water treatment is carried out under the lowest values, while continuous monitoring is carried out above the highest values, so as to achieve the purpose of timely watering herbaceous plants.

Key words: 51 single chip computer; Humidity acquisition and display; LED

目录

1 绪论 1

1.1 土壤水分检测自动浇水灌溉设计研究现状 1

1.2 国内外研究现状 1

1.2.1 国内研究现状 1

1.2.2 国外研究现状 2

3 系统硬件简介 4

3.1 单片机最小系统 4

3.1.1 AT89C51单片机的基本组成 4

3.1.2 单片机的储存器 6

3.2最小系统设计 7

3.2.1 复位电路 7

3.2.2 复位电路的原理 7

3.2.3 复位电路开机的时候复位 7

3.2.4 按键按下的时候复位 8

3.2.5 晶振电路 8

3.3 LCD1602简介 9

3.3.1 LCD1602的基本参数及引脚的介绍 9

3.4 ADC0832的简介 11

3.4.1 ADC0832的特点 12

3.4.2 ADC0832芯片接口说明 13

3.4.3 ADC0832的工作原理 13

3.5 土壤湿度传感器 14

3.5.1 土壤湿度传感器原理 14

3.5.2 土壤湿度检测功能 15

3.5.3 土壤湿度传感器和ADC0832的接口电路 15

3.6 报警及电机驱动 16

4 软件设计 18

4.1 程序结构图 18

4.2 程序流程图 18

4.3 显示模块 20

4.4 AD转换模块 20

4.5 湿度检测模块 21

5 实物运行演示 23

5.1 实物初始状态 23

5.2 实物运行状态 24

5.3 实物正常工作状态 25

结 论 26

致 谢 27

参考文献 28

附录A 原理图 29

附录B 实物图 30

1 绪论

1.1 土壤水分检测自动浇水灌溉设计研究现状

如今人们已经过上了小康的日子,生活越来越好,人们开始关注自己的生活质量。现在很多人在家中、阳台上种植了花卉蔬菜等,绿色植物可以进行光合作用释放清新的氧气,在释放氧气的同时还吸收二氧化碳等有害气体,能起到净化室内空气,使室内拥有清新空气减少雾霾的吸入,所以大部分人愿意在家中种植绿色植物。

这些令人心旷神怡的花卉看起来美丽,但是想把花卉养好是一件不容易的事情,其中最重要的就是浇水是否能做到适时和适量。当人们外出无人照看,浇水和保持土壤湿度就成了问题。有必要设计一种能够实时检测花卉作物土壤水分并根据土壤水分自动浇水的系统。保持土壤湿度在适当的水平,用户可以根据需要提取数据库中传感器的湿度值,对作物进行浇水使花草作物能在合适的时间获得适当的水分,这样家中的花草作物才不会成为摆设能充分地发挥它的价值。

1.2 国内外研究现状

1.2.1 国内研究现状

1)自动浇花系统以检测土壤湿度为目的, 采用土壤湿度传感器, 以Arduino Uno为开发平台, 设计出自动浇花系统。利用Arduino Uno微处理器读取土壤湿度信号, 当土壤湿度值小于设定值时, 继电器闭合打开供水系统。通过试验, 该系统20秒钟可作出反应, 适用于需要自动浇花的场合。

2)以AT89 C51单片机为处理器,湿度传感器通过A / D转换将采集的信号发送到单片机。将编程浇水的上限和下限与由感应电路发送到单片微计算机的土壤湿度值进行比较,将数值在液晶显示器上显示出来,这样可以清晰的看到检测出来的数值,若不在设置的湿度值之内,单片机开始输出一个信号,开始给草本植物进行浇水操作。

3)利用小型西门子LOGO!控制器为家庭制造一个小型自动喷水灭火系统,根据不同植物的不同特点,有必要为不同的植物开始浇灌电磁阀。控制器接收来自外部的信号,并通过程序计算控制不同植物的相应浇水电磁阀,以在不同条件或不同照明条件下完成浇水任务。LOGO!控制器接收来自外部的信号, 经过程序运算, 控制不同植物对应浇水电磁阀, 对完成对不同植物定时或者不同光照条件下的浇水任务。同时也充分利用LOGO!内部周定时器和通电接通定时器, 来简化控制程序。

1.2.2 国外研究现状

Hong-Jun GU. 在信息化与工程国际学会上提出了一种基于网络的新型智能花卉浇花系统,该系统适用于室内、阳台、庭院等,这种装置能够及时的进行浇花工作,效率高并且质量好。该设备由一个主节点和多个从节点组成,采用模块化设计的思想,可以通过智能手机或者对应的遥控器随时随地的对该设备进行控制。

1.3 本论文的研究的内容及各章节安排

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