【基于STC89C52RC單片機的盆栽植物的自動灌溉系統(tǒng)設計9700字（論文）】

[19]，然后進行數(shù)據(jù)信息的讀取工作并檢查校正字節(jié)數(shù)據(jù)，最后將處理完成的數(shù)值送入到指定的寄存器，該A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換工作完成。另外A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置的轉(zhuǎn)換過程的時間只有32us，所以模數(shù)轉(zhuǎn)換的頻率會比較快，這樣也能夠符合對相關要求比較嚴格的系統(tǒng)。ADC0832芯片的數(shù)據(jù)信息讀取流程框圖如圖4.4所示。開始開始結(jié)束使能芯片讀取2字節(jié)數(shù)據(jù)輸入通道控制字產(chǎn)生時鐘信號字節(jié)數(shù)據(jù)校正將值送入指定寄存器圖4.4ADC0832讀取數(shù)據(jù)流程圖4.5本章小結(jié)在本章大體講述了在這次設計植物盆栽自動灌溉系統(tǒng)的軟件程序部分的設計，同時也畫出了該系統(tǒng)軟件運行的系統(tǒng)程序流程圖，同時也分別介紹了LCD1602顯示程序部分、按鍵程序部分以及ADC0832芯片讀取數(shù)據(jù)部分的工作流程，也根據(jù)每一部分也畫出了顯示程序流程圖、按鍵工作流程圖和模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置數(shù)據(jù)讀取的流程圖。

第5章系統(tǒng)調(diào)試5.1仿真測試5.1.1系統(tǒng)原理圖和PCB圖系統(tǒng)的原理圖如圖5.1所示，主要包括了電源電路、C52單片機、土壤干濕度檢測器模塊、A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、繼電器、按鍵模塊、顯示器等部分。圖5.1系統(tǒng)原理圖根據(jù)原理圖繪制PCB板，如圖5.2PCB板圖所示。繪制過程：把原理圖傳輸?shù)絇CB板中，然后根據(jù)原理圖和設計規(guī)則來布局以及畫線REF_Ref10332\r\h[20]。圖5.2PCB板圖5.1.2仿真圖如圖5.3為系統(tǒng)仿真圖，通過仿真主要能實現(xiàn)以下功能：LCD顯示模塊能夠顯示植物土壤實時含水量數(shù)值。土壤濕度檢測模塊能夠?qū)崟r檢測植物土壤的含水量的數(shù)值，并能夠顯示出數(shù)值的大小。能夠設置閾值。根據(jù)不同植物生長所需水分的多少，可以通過按鍵模塊設置系統(tǒng)給盆栽植物所需供水的最大值和最小值。系統(tǒng)根據(jù)閾值做出不同的響應。①當測得的植物土壤實時含水量數(shù)值小于設定的濕度最小值時，單片機會控制抽水泵驅(qū)動模塊進行供水，同時蜂鳴器會發(fā)出聲音給以警報，當持續(xù)供水使植物土壤實時含水量數(shù)值大于設定的系統(tǒng)最大值時，抽水泵驅(qū)動模塊會停止工作即停止供水；②當測得的植物土壤實時含水量數(shù)值處于設定的濕度最大值和最小值之間時，此時水泵不工作，濕度檢測模塊實時監(jiān)測植物土壤含水量；③當測得的植物土壤實時含水量數(shù)值大于設定的濕度最大值時，水泵不工作。圖5.3系統(tǒng)仿真圖5.2硬件測試首先先根據(jù)系統(tǒng)的原理圖將各個部件和模塊完成連接，完成系統(tǒng)的硬件電路連接，實物圖如圖5.4所示。然后把程序燒錄到單片機控制中心REF_Ref10835\r\hREF_Ref10939\r\h[21]。最后，進行植物盆栽自動灌溉系統(tǒng)的硬件測試任務，主要分為以下幾步：1、先給系統(tǒng)接通電源，觀察LCD顯示模塊是否顯示數(shù)值以及按鍵、抽水泵等各個部件是否正常工作。如果全部正常工作，說明系統(tǒng)的硬件設計正確，則進行第2步；如果有部件沒有正常工作，則進行下面的檢查步驟：檢查電路：檢查系統(tǒng)電路是否連接錯誤和各個部件是否穩(wěn)定連接在電路上。檢查不工作部件是否有引腳連接錯誤。檢查不工作部件是否出現(xiàn)自身問題比如器件已損壞。2、硬件都能正常工作，接下來檢測系統(tǒng)的性能，主要檢測水泵驅(qū)動模塊是否正常工作，即觀察當檢測的植物土壤實時含水量數(shù)值大于設定的系統(tǒng)最小值，繼電器能否工作并且及時的驅(qū)動抽水泵完成供水。而且當實時值超過設定的系統(tǒng)上限值，能否并且及時使抽水泵停止供水。圖5.4系統(tǒng)實物圖3、功能測試：給系統(tǒng)接通電源，首先設定該灌溉系統(tǒng)所需供水的上限值和下限值，上限值為30%，下限值為10%。將YL-69土壤干濕度傳感器放進所實驗的植物土壤中，此時LCD顯示器上顯示的是植物土壤的實時含水量數(shù)值為5%，這時抽水泵立即抽水，開始給植物供水，與此同時蜂鳴器也發(fā)出警報。在系統(tǒng)供水的這段時間里，顯示器上的實時植物土壤濕度值也隨著慢慢的增加，當LCD顯示器上顯示的濕度值超過30%后，抽水泵也立即停止抽水，系統(tǒng)也就停止了供水的工作，蜂鳴器也停止發(fā)出警報。供水停止后，LCD顯示器上展現(xiàn)的植物土壤實時含水量的數(shù)值為30%。把系統(tǒng)的上限值和下限值分別重新設定為50%和20%，重復上述的過程，在LCD顯示屏上展現(xiàn)的數(shù)值（植物土壤實時含水量數(shù)值）為20%時，系統(tǒng)開始給植物供水，同時蜂鳴器也發(fā)出警報；當檢測到的植物土壤實時含水量數(shù)值為50%時，系統(tǒng)立即停止供水的工作，同樣蜂鳴器也停止工作，此時LCD顯示器上展現(xiàn)的植物土壤實時含水量數(shù)值為50%。經(jīng)上述測試過程可得：（1）系統(tǒng)能夠根據(jù)系統(tǒng)設定的上、下限值，在實時濕度值小于下限值的情況下，系統(tǒng)能夠給植物供水；在實時土壤濕度值大于上限值的情況下，系統(tǒng)停止給植物供水。表明系統(tǒng)的主要功能能夠?qū)崿F(xiàn)，說明設計的程序正確。土壤干濕度檢測模塊以及LCD顯示模塊能夠快速準確的測量和顯示濕度值，說明系統(tǒng)響應能夠滿足設計該系統(tǒng)的要求。該植物自動灌溉系統(tǒng)可以很長時間的正常工作，說明該系統(tǒng)的穩(wěn)定性比較好。5.3本章小結(jié)在這一章先對植物自動灌溉系統(tǒng)的硬件裝置進行了檢測，確保系統(tǒng)的硬件沒有問題后，然后對系統(tǒng)的軟件程序進行了測量，接著對系統(tǒng)在不同濕度的土壤中進行了實驗測量，最后根據(jù)實驗過程及結(jié)果得出對該系統(tǒng)檢測的結(jié)論。

結(jié)論本篇文章中主要講述的內(nèi)容是設計一個基于STC89C52RC單片機的盆栽植物的自動灌溉系統(tǒng)，本文設計的盆栽植物自動灌溉系統(tǒng)主要的工作原理是通過傳感技術也就是土壤干濕度傳感器來檢測植物土壤的實時濕度值，將土壤含水量的信息傳輸?shù)絊TC89C52RC單片機控制中心，緊接著單片機控制中心再給系統(tǒng)的其他模塊（LCD1602顯示模塊、抽水泵驅(qū)動模塊等等）發(fā)送相關指令，最后抽水泵驅(qū)動模塊再判斷單片機發(fā)送的指令，看其是否進行給植物供水的工作。對于這個植物自動灌溉系統(tǒng)，我把它分為主要的三個部分：植物土壤的含水量信息采集模塊、信息編輯和顯示模塊、抽水泵驅(qū)動模塊。第一部分是植物土壤的含水量信息采集模塊，它主要包括土壤干濕度傳感器（YL-69）和A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片（ADC0832芯片），YL-69器件先測量盆栽植物實時的土壤含水量信息，此時采集到的信息是模擬量，再通過A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換將這些模擬量轉(zhuǎn)變成數(shù)字量，最后把這些改變?yōu)閿?shù)字量的植物土壤濕度數(shù)據(jù)發(fā)送給STC89C52RC單片機控制中心。第二部分就是信息編輯和顯示模塊，其主要包括C52單片機、LCD1602顯示器和按鍵，該顯示模塊的第一個作用是顯示單片機從I/O端口輸入進來的植物的實時土壤含水量數(shù)據(jù)，也就是第一部分信息采集模塊采集到的植物土壤的實時濕度值，第二個作用是顯示通過按鍵設定的系統(tǒng)干濕度上限值和下限值。第三部分是抽水泵驅(qū)動模塊，它主要包括繼電器、抽水泵、單片機。單片機對采集到的植物土壤的實時含水量的數(shù)值與系統(tǒng)設定的最小值和最大值進行比較、分析，并發(fā)送相應的指令來控制繼電器控制抽水泵的供水與否，當采集到的植物的實時土壤濕度值小于之前系統(tǒng)設定完成的濕度下限值時，單片機