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1、基于单片机的智能浇花系统的设计与实现摘 要 随着社会的发展，人民越来越注重环境质量。养殖花卉成了首要选择，在家养殖可以陶怡情操，丰富生活。同时花卉可以通过光合作用吸取二氧化碳释放氧气同时还可以净化空气，并且花卉还可以吸取有毒物质例如刚装修的房屋里的苯、甲醛等。因此越来越多的人喜欢养殖花卉。本文设计了一种智能湿度感应浇花系统。系统以单片机AT89S52 为控制芯片，启动浇花之前先有蜂鸣器报警，准时按量的供水是完毕天天在限定的时间自动启动水泵浇花，按照各种花卉所需水量的差别，使用一个按钮装置来控制给水的时间，也就是电磁阀启动和闭合的时间，其余时间水泵不转，不会有水流通供应补水；按照温度、湿度来严格
2、控制给水重要用到的是SLHT5-1 土壤温度、湿度传感器，假如传感器检测温度、湿度都达不到规定的规定，就开始浇花，达成了规定的温度、湿度就停止浇花。该系统既能准时、按 量的给花卉浇水，还可认为节约水资源，从而让花卉更好的生长。关键词：单片机；智能浇花系统；传感器；Abstract With the development of society,peoplepay more and more attention toenvironmental quality.Flower cultivationhas become thefirst choice,infarmingcanTaoYisentime
3、nt,enrich life.At the same time,flowers canabsorb carbon dioxide through photosynthesisrelease oxygenalsocan purify the air,and thefloweralso can absorbtoxic substancessuch asjust decorationhouseof benzeneand formaldehyde.So more and more people like to breed flowers.This paper designs a kind ofinte
4、lligent humiditysensingwateringsystem.The systemwith AT89S52 single chip computer ascontrol chip,firststartedwatering the flowersbefore thebuzzer alarm,timing quantitativewatering is topumpwater the flowersevery dayto open automaticallyat a specified time,according to thedifferent flowers need diffe
5、rent quantity of water,with abutton to set thewateringtime length,i.e.,the solenoid valve open time,the rest of the timethe pumpdoes not turnwater can not flowthrough,according towater the flowers;humidity controlis to use aSLHT5-1 soil moisture sensor,when the detectedhumiditydid not reach the sett
6、inghumidity,began towater the flowers,to thesettinghumiditystopwatering.This system can not onlyon time,according to theamount of giveflowerwatering,can alsosave water resources,so as tomakeflowersgrow better.Keyword: MCU ; intelligent wateringsystem ; sensor 目 录1、绪论11.1 选题目的及意义11.2 国内市场发展现状11.3 研究方
7、法和手段22、基于单片机的智能浇花系统42.1系统组成部分42.2系统工作原理43、系统硬件设计53.1 AT89S52型单片机53.2 土壤湿度检测电路53.3 键盘及液晶显示电路53.4 水泵调节电路63.5 报警电路73.6 单片机最小系统73.6.1 晶振电路设计73.6.2 复位电路83.6.3 按键消抖方法84、系统软件设计10总 结12参考文献13致 谢141、 绪论 国内外均有自动浇花系统的实际使用，大部分自动供水灌溉系统都是采用虹吸的方式，也就是运用渗透的原理来实现补水浇，该模式的补水过程是连续的、不中断的，根据该种模式只可以保证不会出现干旱现象，而不是根据花的实际需要来实行
8、补给供水。此外部分自动浇水系统，可以在规定的时间内向花卉进行补水，这两种方式基本一致，都不是按照花的需求来进行补水灌溉。同时尚有部分自动浇水系统，重要运用单片机控制的原理，根据温度、湿度传感器获取温、湿度的具体数据，再根据设定值来实现自动补水浇灌，只但是这种方式规定外界提供水龙头的前提下才干使用。通常家庭花草种植普遍都放置于阳台上，而阳台上经常不会用到水龙头，于是使用起来相对较为棘手。本文设计的基于单片机智能浇花系统可以实现在阳台上的应用，可以做到定期、定量地浇花。1.1选题目的及意义 随着生活水平的提高，许多城乡居民为了美化环境，净化空气，喜欢在家中阳台上种植一些花草。但现代人的生活节奏越来
9、越快，事情越来越多。植物是离不开水的，需经常浇灌。很多人有时忘了定期、适量给花卉 浇水。而人们出差或有事不在家时，植物的供水就会中断，植物面临干枯。花草生长的问题80%以上由花儿浇灌问题引起，好不容易养的花卉浇水，由于浇水问题而长势不好或更严重的出现枯萎甚至凋亡。 有些植物对湿度的规定很高，人为的过度浇水，植物的根茎容易腐烂，从而影响到植物的正常生长。虽然市面上也有卖浇花的装备但昂贵的价格和其性价比让人望而却步。那种浇花装 置大部分只能是指定期浇水时间，很难做到给花卉适时、适量浇水。尚有花卉缺水报 警器但其只能报警并不能适时、适量的浇水。其效果可想而知。为了解决准时、适量浇 水问题，所以我设计
10、自动浇花体统，通过传感器感知土壤湿度、光照强度、温度并传达 单片机，由单片机判断花卉是否缺水并最终传达给电磁水阀，从而达成适时自动浇水。1.2 国内市场发展现状 微喷、微灌是近些年应用国内外的自动浇水设施。微喷重要由微喷带组成1。其工作原理是运用水压力后交付和微喷嘴带领域,通过排水洞微喷,在重力和空气阻力的影响,形成一个细雨的喷涂效果。微喷带的出水孔多半采用空气组方式，按照一定距离和一定规律布置，如：斜三通、斜五孔、左右孔、横三孔和无空等，出水孔一般采用机械钻孔、启动打孔和激光打孔，孔径为0.1-0.2mm，空形呈圆形。其用途：蔬菜、蘑菇、 苗圃果园、花卉、大棚等。微灌是运用微灌设备组成微灌系
11、统，用压力将水分派到田间，通过灌水去以微小的流量湿润作物根部附近土壤的一种局部灌水技术。微灌技术可以很容易地将水分派到每一株植物的土壤，,经常保持低水压力可以满足作物生长的需要2。但微灌系统的投资通常远高于地面灌溉;出口很小,容易堵塞,过滤系统的规定。 许数年前,国外已经开始普及,国内使用的电子自动浇花大部分从国外进口,价格是 昂贵的,但是质量是可靠的，但不太适合国内使用。国内外流行的玻璃自动浇花。这种类型的灌溉设备大多数在中国山西和浙江地区的加工生产,价格很便宜,实际没有电子自动浇花是好的。种花简朴浇花难，很多商家看到了这块市场。目前这种小家居用品制 造商重要集中在广东、上海、浙江地区3。现
12、在市场上的自动浇花,重要有以下几类： 玻璃、陶瓷类自动浇花器玻璃、陶瓷类自动浇花器又叫自动渗水装置，它由自身材质的物理结构构成，根据器具的物理渗水原理完毕自动浇灌，当自动浇水器内部存水，自身形成一定的压力，当碰到干燥的土壤，水就会自上而下的流出，当土壤湿润以后，会形成一个堵塞压力，从而导致水流速度变慢或者停止4。器具工艺不同，效果也不同样，当然也因土壤的疏松情 况决定器具内水流的速度。当前传感器技术与单片机技术发展迅速，其应用逐步由工业、军事等领域向其他领域渗透，已经和我们的平常生活息息相关。并且智能家居概念也越来越受人们的推崇， 因此，微电脑控制的电子类自动浇花系统有很好的发展前景。 电子类
13、自动浇花器（时控临喷装置)该系统重要构成为：主机（或者控制器）、主管、分水接头、副管喷淋管。时控临喷浇花装置根据电源的不同分为交流电自动浇花器和电池自动浇花器两种。控制器的一般性能有：电磁阀控制；智能时控电路微电脑芯片控制；合用电AC220V/50HZ；最适宜水压0.3-0.6Mpa；待机功率（4VA，浇水时12VA）；可控制连续作业时间是1 分钟至168 个小时；可天天自动完毕十次以上浇水作业，可天天、隔天、隔多天自动循 环进行浇水，手动自动两用；天天计时误差小于正负3 秒；电器适应环境温度为-10 50；相对湿度90%RH5。 1.3 研究方法和手段 本毕业设计是设计单片机控制的自动浇花系
14、统。所有节点按照在网络中的功能不同分为协调器节点、传感器节点和控制器节点。单个网络中只有一个协调器节点,它作为整个网络的中心,存放所有的控制策略,它能接受传感器节点向其发送的数据,通过智能判断后,再把灌溉命令发送给控制器节点;传感器节点分布于灌区的各个地方,配有各种 传感器,如测量温度、空气湿度、光照度等的传感器,负责采集灌区的环境参数, 重要研究土壤湿度与浇水量之间的关系、浇灌控制技术及设备系统的硬件、软件编程各个部分。并按一定的时间间隔发送给协调器节点;每个控制器节点负责一个分灌区的灌溉作业, 它直接与灌溉的执行器(如阀门、水泵等)相连,当接受到协调器节点发送的灌溉命令后, 则执行相应的操
15、作7。土壤温湿度传感器可将检测到的土壤温湿度模拟量放大转换成数字量通过单片机内程序控制精确的将温度与湿度分别显示在LCD 显示屏上，同时通过单片机内的中断服务程序判断是否要给花浇水,若需浇水则单片机系统发出浇水信号并经放大驱动设备启动电磁阀进行浇水若不需浇水则进行下一次循环检测。2、基于单片机的智能浇花系统2.1系统组成部分该系统重要由土壤湿度检测电路、键盘、LCD 液晶显示电路、报警电路、水泵控制电路等组成。具体结构如图1 所示。通过土壤湿度传感器测量出土壤湿度信号，单片机采集土壤湿度信号并进行分析和解决，输出控制信号，控制水泵工作与否，从而达成按需浇花的目的。图1 智能浇花系统组成框图2.2系统工作原理由于不同的花卉有不同的需水特性，浇花时应适时适量，按需浇花。为此，系统采用模糊控制的方式达成精确浇花的目的。一方面，单片机采集土壤湿度信号，并通过计算判断是否应当浇花; 另一方面，单片机采用查表的方法来实现浇水量的模糊控制。在软件设计时，根据不同花卉的需水量，将其土壤湿度值允许区间存入表格中，即模糊控制响应表，这些数据均是人们长期积累的经验值，并将表格事先置入ROM 存储区的某一位置中供查表使用。例如
