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本自動(dòng)澆花系統(tǒng)由六個(gè)單元組成，即 單 片 機(jī) 控 制 單 元、土壤濕度采集單元、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元、按鍵選擇單元、繼電器驅(qū)動(dòng)水泵單元和液晶顯示單元。當(dāng)土壤濕度變化引起濕敏傳感器的阻值發(fā)生變化，系 統(tǒng) 上 電 后，該阻值變化在電路中會(huì)轉(zhuǎn)換為變化的電壓信號(hào)，經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換后送至單片機(jī)識(shí)別運(yùn)算控制，并由 ＬＣＤ 顯 示 器 顯 示 土 壤 濕 度。通過(guò)此方式對(duì)土壤的濕度信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制，以達(dá)自動(dòng)澆花之目的。系統(tǒng)框圖
2 硬件電路設(shè)計(jì)
２．１
ＳＴＣ８９Ｃ５２單片機(jī)系統(tǒng)采用低功耗、高性能的 ＳＴＣ８９Ｃ５２型單片 機(jī) 為 控 制器，其內(nèi) 部 有８位 中 央 處 理 器（ＣＰＵ）、４ｋ字 節(jié) Ｆｌａｓｈ閃 速 存儲(chǔ)器、１２８Ｂｙｔｅ內(nèi)部 ＲＡＭ、３２個(gè)Ｉ／０口、２個(gè)１６位 定 時(shí)／計(jì) 數(shù)器、一個(gè)５向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)、一個(gè)全雙工串行通信口、片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電。其最小應(yīng)用系統(tǒng)由單片機(jī)、晶振電路和復(fù)位電路構(gòu)成。
２．２
ＹＬ－６９?jié)穸葌鞲衅鳚穸葌鞲衅饔脕?lái)檢測(cè)花盆土壤濕度大小，由敏感元件以及轉(zhuǎn)換電路組成。當(dāng)土壤濕度變化時(shí)，傳感器電阻值發(fā)生變化，經(jīng)轉(zhuǎn)換電路引起輸出電壓的變化，并將此電壓信號(hào)輸送至數(shù)模轉(zhuǎn)換器以便單片機(jī)判別運(yùn) 算。本 設(shè) 計(jì) 選 用 ＹＬ－６９土壤濕度傳感器其濕度檢測(cè)范圍０％－１００％，仿真電路中用電位器模擬濕度傳感器。
２．３
ＡＤＣ０８３２ＡＤ轉(zhuǎn)換器因?yàn)闈穸葌鞲衅鞑杉耐寥罎穸刃畔槟M量，經(jīng)轉(zhuǎn)換電路后輸出電壓信號(hào)也為模擬量，因 此 需 選 用 ＡＤＣ０８３２模數(shù)轉(zhuǎn)換 器 將 模 擬 量 轉(zhuǎn) 換 為 單 片 機(jī) 能 夠 識(shí)別的數(shù)字量。ＡＤＣ０８３２是８位 分 辨 率 Ａ／Ｄ 轉(zhuǎn) 換 器，其最高分辨可達(dá)２５６級(jí)，能夠適應(yīng)多數(shù)的模擬量轉(zhuǎn)換要求。其ＣＳ由 單 片 機(jī)Ｐ１．２控制，由 ＣＨ０通道接收來(lái)的模擬信號(hào)經(jīng)轉(zhuǎn)換后有 ＤＯ口送至單片機(jī) Ｐ１．１口。
２．４
ＬＣＤ１６０２液晶顯示器為了實(shí)時(shí)顯 示 土 壤 濕 度，提示使用者該系統(tǒng)的工作模式，因此選用 ＬＣＤ１６０２液晶顯示器用來(lái)顯示濕度大小和工作模式。運(yùn)行過(guò)程 中 第 一 行 Ｈｕｍｉｄｉｔｙ顯 示 當(dāng) 前 濕 度；第 二行ｓｔａｔｅ顯示工作模式，Ｍａｕｌ為手動(dòng)模式，Ａｏｔｏ為自動(dòng)模式；自動(dòng)模式下調(diào)節(jié)濕度參數(shù)時(shí)上下兩行分別顯示濕度上下限值。液晶顯示器 的８位 數(shù) 據(jù) 端 Ｄ１－Ｄ７由 單 片 機(jī) 的 Ｐ０口 控制，ＲＳ、Ｒ／Ｗ、Ｅ端分別由單片機(jī) Ｐ２．５－Ｐ２．６控制。
２．５
繼電器水泵單元該模塊由 ＰＮＰ型三極管和繼電器及水泵組成，單 片 機(jī)Ｐ２．０口控制三極管基極。當(dāng)系統(tǒng)選擇手動(dòng)澆花模式或自動(dòng)模式下濕度低于下限濕度時(shí)，Ｐ２．０輸出為０，則 ＰＮＰ型三極管導(dǎo)通，繼 電 器 得 電，常 開 觸 點(diǎn) 吸 合，電動(dòng)機(jī)回路接通，執(zhí) 行澆花工作。當(dāng)自動(dòng)模式下濕度高于上限濕度時(shí)，Ｐ２．０輸 出為１，則 ＰＮＰ型三極管 導(dǎo) 通，繼 電 器 失 電，常 開 觸 點(diǎn) 復(fù) 位，電動(dòng)機(jī)回路斷開，結(jié)束澆花工作。
系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
當(dāng)系統(tǒng)上電后進(jìn)行初始化，同時(shí)獲取設(shè)定濕度并采集當(dāng)前濕度值。經(jīng)過(guò) Ａ／Ｄ 轉(zhuǎn) 換 后，送 到 ＬＣＤ 顯 示 器 顯 示 信 息；系統(tǒng)判斷當(dāng)前土壤濕度和預(yù)設(shè)濕度大小關(guān)系，如果小于預(yù)設(shè)值，繼電器就會(huì)驅(qū)動(dòng)水泵進(jìn)行抽水灌溉；如果高于預(yù)設(shè)值，繼電器和水泵不工作。濕度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)土壤濕度，當(dāng)澆花過(guò)程中土壤濕度大于設(shè)定值，則澆花過(guò)程結(jié)束。系 統(tǒng) 流 程圖
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