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1、 单位代码： 005 分 类 号： TP29 延安大学西安创新学院 本科毕业论文（设计）题 目： 盆花自动浇水系统的设计 专 业： 电子信息工程 姓 名： 胡海瑞 学 号： 0903024118 指导教师： 杨延宁 毕业时间： 二零一三年六月 21盆花自动浇水系统的设计摘要：设计了一款智能浇水系统，以实现花卉的自动浇水。本次设计的盆花自动浇水系统分为两大模块：空气温湿度的检测与控制和实时时间的显示与定时控制。其中空气温湿度的检测与控制部分又分为空气温湿度的检测和显示、自动浇水系统。空气温湿度的检测和显示以温湿度传感器DHT11为感应部件，将检测到的空气温湿度值送入STC89C51单片机，再将其
2、数值输出到LCD液晶显示屏上显示。并通过单片机程序设定浇水的上下限值与DHT11送入单片机的空气湿度值相比较，当低于下限值时，单片机输出一个信号控制电磁阀打开，开始浇水，高于上限值时由单片机输出一个信号控制电磁阀关闭，停止浇水。实时时间的显示与定时控制是由单片机从时钟芯片DS1302读入时间与每天的实时时间，通过程序设定的定时浇水的时间与浇水的量进行浇水。关键词：STC89C51单片机；DHT11温湿度传感器；LCD；DS1302时钟芯Design of potted flowers automatic watering systemAbstract: The design of an int
3、elligent watering system, to realize the automatic watering flower. Potted plant automatic watering system of this design is divided into two modules: the air temperature and humidity detection and control and real-time display and timing control. The detection and control of air temperature and hum
4、idity is divided again for detection of air temperature and humidity and display, automatic watering system. Detection of air temperature and humidity and display of temperature and humidity sensor DHT11 as the sensing component, air temperature and humidity will detect the value into the STC89C51 m
5、icrocontroller, and then display the numerical output to LCD LCD screen. And through the MCU program set the upper and lower limits of water compared to air humidity and DHT11 into the single value, when less than the lower limit, the SCM output a signal to control the electromagnetic valve is opene
6、d, the beginning of watering, higher than the limit value by SCM outputs a signal to control the electromagnetic valve is closed, stop watering. The real time display and timing control by the SCM from the real-time clock chip DS1302 read and time of day, time and watering watering them through the
7、program setting the amount of watering.Keywords: STC89C51; DHT11 temperature and humidity sensor; LCD; DS1302 clock core目 录1.绪论11.1选题的目的与意义11.2自动浇花器目前的发展现状11.3设计方案22.系统的总体设计32.1 应用场所32.2 系统预期功能32.3 系统总体设计方案32.3.1主题分类32.3.2.流程图33.系统的核心器件53.1 STC89C51单片机53.1.1 STC89C51的内部结构53.1.2 STC89C51单片机引脚功能63.1.3
8、单片机存储器结构73.2 DHT11数字温湿度传感器73.2.1 DHT11的性能指标和特性83.2.2 DHT11的引脚说明83.3 DS1320时钟芯片83.3.1 DS1302的性能指标和特性83.3.2 DS1302的引脚说明83.3.2 DS1302的控制字节93.4 LCD1602液晶显示屏93.4.1 LCD液晶显示器简介93.4.2 液晶显示的主要技术参数93.4.3 LCD1602的引脚说明104.系统的硬件电路设计124.1空气式温度的采集于显示124.2 定时器部分124.3 系统原理图135.软件部分设计146.总结15参考文献16致 谢17延安大学西安创新学院本科毕业
9、论文（设计）1.绪论1.1选题的目的与意义随着社会生活的进步，人们对生活品质追求越来越高。在家里养盆花不但可以陶冶高尚情操、增添生活情趣，激发对生活的情感。还可以装点空间，舒缓人们紧张的情绪。绿色植物不但可以吸收二氧化碳释放氧气，许多植物还可以吸收空气中的有害气体，使人健康生活改善人们居住的生活环境。因此，养盆花被许多的人所青睐。盆花浇水量是否能做到适时适量，是养花成败的关键。但是，在生活中人们总是会有无暇顾及的时候，比如工作太忙或者出差、旅游等。大多数的花草生长问题是由花儿浇灌问题引起，因此，我想通过设计一种采集空气湿度检测智能浇水和实时时间显示手动浇水于一体的盆花自动浇水系统。让盆花在人们
10、无暇照顾时也能得到及时的浇灌。1.2自动浇花器目前的发展现状随着人们生活水平的提高以及生活节奏的加快诞生了自动浇花器这一种园艺用品。早在多年前自动浇花器在国外就普及了，但从国外进口的电子类自动浇花器昂贵的价格决定了了它不适用于国内。目前国内陶瓷制作的自动浇花器由于价格低廉而受到人们的喜爱，但从实用性来看远不如电子类的自动浇花器实用。目前在市面上出售的自动浇花器主要有电子类自动浇花器与玻璃、陶瓷类自动浇花器。电子类自动浇花器又称时控淋装置，根据电源不同分为交流电自动浇花器和电池自动浇水器两种。电子类自动浇花器可控制连续作业1分钟到168个小时；每天可以完成十次以上的花作业，手动自动两用，是比较先
11、进的系统。而玻璃、陶瓷类自动浇水系统又称自动渗水装置，它是根据物理渗水原理而制成的，当土壤干燥时水就会自动流出，这类自动浇花器的制作工艺不同，其效果也有所差距。目前传感器技术与单片机技术发展迅速，其应用逐步从工业、军事扩展到各个领域，与人们的日常生活息息相关。并且目前智能家居概念也越来受人们的推崇，由此可见，微电脑控制的电子类自动浇花系统有着很好的发展前景。1.3设计方案设计了一款基于单片机STC89C51的自动浇花系统，用以实现无人照看花卉时智能浇花。本设计是通过检测空气的湿温度，对花卉进行适时适量的浇水。主要核心由单片机和湿温度传感器以及控制电路构成。其中控制部分选用STC89C51单片机
12、，空气湿温度采集选用DHT11温湿度传感器，定时选用DS1302时钟芯片，显示选用LCD1602液晶显示。本设计分为智能浇水和手动浇水两个部分：智能浇水部分是通过单片机程序设定浇水的上下限值与DHT11送入单片机的空气湿度值相比较，当低于下限值时，单片机输出一个信号控制电磁阀打开，开始浇水，高于上限值时再由单片机输出一个信号控制电磁阀关闭，停止浇水；手动部分是由单片机从时钟芯片DS1302读入月份与每天的实时时刻，通过软件程序设定定时浇水的时间与浇水的量。2.系统的总体设计2.1 应用场所该设计主要应用于家庭或办公室，主要针对种植了盆栽但没时间管理的人群。其价格低廉，易于操作。2.2 系统预期
13、功能每种植物对其周围环境的湿度、温度要求多有一定的范围，一旦高于或低于这个范围其生长就会受到影响。本设计有两种浇水模式进行选择。若是选择智能模式浇花，则是通过对植物周围空气的湿温度进行检测，来进行判定是否浇水。当周围空气过于干热燥时可以进行喷水对环境进行降温加湿。若是选择手动模式浇花，则是定时定量的浇水，就在规定的时间按照浇水时间的长短对植物进行定量浇水。2.3 系统总体设计方案2.3.1主题分类本设计主要分为两种浇花方式：智能浇花和手动浇花。1、智能浇花：包括了空气湿温度的监测和显示、智能浇水系统。空气湿温度的检测和显示以湿温度传感器DHT11为感应部件，将检测的空气湿温度值送入STC89C
14、51单片机，再由其输入到LCD屏上进行显示。并通过单片机程序设定浇水的上下线值与DHT11送入单片机的空气湿温度值相比较，当低于下线值时，单片机输出一个信号控制电磁阀打开，开始浇水，高于上限时与上线值时再由单片机输出一个信号控制电磁阀关闭，停止浇水。2、手动浇花：是由单片机从时钟芯片DS1302读入月份与每天的实时时刻，通过软件程序设定定时浇水的时间与浇水的量，已达到定时定量浇水。2.3.2.流程图本设计的主题流程图如图2-1所示：模式1模式2是是开始选择模式智能浇花手动浇花开始浇水开始浇水低于设置湿度设置时间到？停止浇水否否图2-1 主题流程图3.系统的核心器件3.1 STC89C51单片机STC89C51是由美国设计、深圳宏晶科技在国内最新推出的一种新型51内核单片机。其片内含有Flash程序存储器、SRAM、UART、SPI、A/D、PWM等模块。该器件基本功能与普通的51单片机完全兼容。3.1.1 STC89C51的内部结构STC89C51单片机的基本结构如图3-1所示。Vss串行通信P0 P1 P2 P3外中断ALERSTVccXTAL1时钟电路总线控制逻辑数据存储器RAM128B SFR21B定时器/计数器 T0 T1中断控制系统5个中断源2个优先级可编程并行I/O接口4个串行I/O接口
