智能花盆浇水系统设计学士学位论文Word格式文档下载.docx
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导师签名：
日期：
注意事项
1.设计（论文）的内容包括：
1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）
2）原创性声明
3）中文摘要（300字左右）、关键词
4）外文摘要、关键词
5）目次页（附件不统一编入）
6）论文主体部分：
引言（或绪论）、正文、结论
7）参考文献
8）致谢
9）附录（对论文支持必要时）
2.论文字数要求：
理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
3.附件包括：
任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。
4.文字、图表要求：
1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写
2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。
图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画
3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印
4）图表应绘制于无格子的页面上
5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档
5.装订顺序
1）设计（论文）
2）附件：
按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订
指导教师评阅书
指导教师评价：
一、撰写（设计）过程
1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神
□优□良□中□及格□不及格
2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度
3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力
4、研究方法的科学性；
技术线路的可行性；
设计方案的合理性
5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况
二、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
三、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
2、论文的观念是否有新意？
设计是否有创意？
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
建议成绩：
（在所选等级前的□内画“√”）
指导教师：
（签名）单位：
（盖章）
年月日
评阅教师评阅书
评阅教师评价：
一、论文（设计）质量
二、论文（设计）水平
评阅教师：
教研室（或答辩小组）及教学系意见
教研室（或答辩小组）评价：
一、答辩过程
1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况
2、对答辩问题的反应、理解、表达情况
3、学生答辩过程中的精神状态
评定成绩：
教研室主任（或答辩小组组长）：
（签名）
教学系意见：
系主任：
毕业论文﹙设计﹚任务书
院（系）专业班级学生姓名
一、毕业论文﹙设计﹚题目盆花自动浇水系统设计与实现
二、毕业论文﹙设计﹚工作自___2012__年__2_月__27__日起至__2012_年6月__15日止
三、毕业论文﹙设计﹚进行地点:
电子信息工程系实验室
四、毕业论文﹙设计﹚的内容要求：
本课题要求设计一个盆花自动浇水系统，要求：
1.实现湿度与温度的显示；
2.配合使雨水检测器，即使你设定的浇水时间天突然下雨了，浇水控制器就会自动关阀停止浇水；
3.每天可设定八次定时浇水选择，每次为1分钟至9小时59分，也可以根据需要的时间设计；
4.采用电机阀技术，浇水自动控制器不受水压影响，而且不易受水质影响和堵塞。
解决途径：
用51系列单片机作为主控芯片，配合温、湿度传感器、雨水检测器以及对应的测量电路完成对环境的检测，驱动数码管或LCD进行温、湿度显示，驱动浇水装置实现自动浇水。
主要任务：
进行硬件电路设计和软件程序的编写调试，烧录程序并完成系统联调，最后撰写毕业设计论文。
进度安排：
2月27日-3月30日：
查阅资料及方案论证
4月2日-5月11日：
编写软件、调试运行及单元电路调试
5月14日-5月25日：
整体联调
5月28日-6月8日：
整理数据及撰写论文
6月11日-6月15日：
准备答辩
指导教师系（教研室）应用电子技术教研室
系（教研室）主任签名批准日期
接受论文（设计）任务开始执行日期学生签名
盆花自动浇水系统的设计
（陕西理工学院物理与电信工程学院电子信息工程专业电子083班，陕西汉中723003）
［摘要］本次设计的盆花自动浇水系统包括土壤温湿度的采集与显示，和计数器的设置与显示及浇水报警两大部分。
土壤温湿度的采集与显示部分，又包括了土壤温湿度的采集和显示、自动浇水系统。
土壤温湿度的采集和显示以ADC0809相连接配合两个电位器作为感应电路，将采集到的土壤温湿度值送入AT89C51单片机，再由其传输到LCD屏进行显示。
自动浇水系统设计为智能和手动两个部分：
智能浇水部分是通过单片机程序设计浇水的上下限值与感应电路送入单片机的土壤湿度值相比较，当低于下限值时，单片机输出一个信号控制浇水，高于上限值时再由单片机输出一个信号控制停止浇水;
手动部分是由单片机从数码管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。
[关键词]AT89C51温湿度的采集于显示计数器LCD
Designofpottedflowerssautomaticwateringsystem
GaoHuili
（Grade08,Class3,Majorelectronicsandinformationengineering，SchoolofphysicsandTelecommunicationEngineering，ShaanxiUniversityofTechnology，Hanzhong723003，Shaanxi）
Tutor:
ZhuYali
Abstractthedesignofpottedplantautomaticwateringsystemincludessoiltemperatureandhumidityacquisitionanddisplay,andthecountersettinganddisplayandalarmtwopartswater.Soiltemperatureandhumidityacquisitionanddisplaypart,andcomprisesasoiltemperatureandhumidityacquisitionanddisplay,automaticwateringsystem.SoiltemperatureandhumidityacquisitionanddisplayinADC0809isconnectedwithtwopotentiometersasaninductioncircuit,thecollectedsoiltemperatureandhumidityvalueissendtotheAT89C51singlechip,thenbyitstransmissiontotheLCDscreendisplay.Automaticwateringsystemdesignforintelligentandmanualtwoparts:
intelligentwateringsectionthroughtheMCUprogrammingwateringtheupperlimitandthelowerlimitandtheinductioncircuitintothemicrocontroller'
ssoilhumidityvaluearecompared,whenlessthanthelowerlimitvalue,theMCUoutputasignaltocontrolthewatering,highintheupperlimitvaluebythemicrocontrolleroutputasignalcontrolstopwatering;
manualpartiscomposedofsingle-chipdigitaltubeintothemonthanddayfromrealtime,throughthesoftwareprogrammedtimingwateringtime.
Keywords：
AT89C51temperatureandhumidityacquisitioninthedisplaycounterLCD
引言
1选题的目的和意义
随着社会的进步，人们的生活质量越来越高。
在家里养养盆花可以陶冶情操，丰富生活。
同时盆花可以通过光合作用吸收二氧化碳，净化室内空气，在有花木的地方空气中阴离子聚集较多，所以空气也特别清新，而且许多花木还可以吸收空气中的有害气体，因此，养盆花如今被许多人喜爱。
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。
花草生长问题80%以上是由花儿浇灌问题引起的；
好不容易种植几个月的花草，因为浇水不及时，长势不好，用来美化环境的花草几乎成了“鸡肋”；
不种植吧，家里没有绿色衬托，感觉没有生机；
保留吧，花草长得不够旺盛，还影响家庭装饰效果。
虽然市场上有卖盆花自动浇水器，但价格十分昂贵，并且大多只能设定一个定时浇水的时间，很难做到给盆花自动适时适量浇水。
夜有较经济的盆花缺水报警器，可以提醒人们及时的给盆花浇水。
可是这种报警器只能报警，浇水还需要人们亲自动手。
当家里无人时，即使报警也无人浇水，就起不到应有的作用了。
因此，我想设计一种集盆花土壤湿度检测，自动浇水以及蓄水箱自动供水于一体的盆花自动浇水系统。
让人们无暇顾及时也能得到及时的浇灌。
2自动浇水器的诞生背景及国内外发展现状
微喷系统是近几年利用国内外先进技术组装的新型灌溉设施，主要是利用水流通过管道系统以一定速度从特制的喷头喷出，在空气中分散成细小的水滴着落在花草植物。
作物及周围的地面上，从而达到及时补充水分的目的。
该系统具有用水量少、冲击力小的灌溉特性，适用于栽培密度大、植被柔软细嫩的植物。
自动浇水器的诞生时随着人们生活水平的提高和生活节奏的加快而诞生的一种懒人园艺用品。
它把微喷的概念应有家庭盆花浇灌中，通过相应地改进，达到合理给盆花自动浇水的目的。
早在很多年前，国外就已经开始普及，国内实用的电子类自动浇水器多数从国外进口的，价格昂贵，但质量比较可靠。
不过这不太适用于国内，目前国内外比较流行的是玻璃制作的自动浇水器。
这种类型的浇水器多数在我国山西和浙江一带生产的，价格比较低廉，实用性没有电子类自动浇水器好。
随着国内居民消费水平和生活质量的提高，居家园艺市场异常火爆，但是由于生活节奏加快，种花容易养花难，浇水问题就暴露出来，因此国内上加已经看到了这种需求潜力。
目前这类小居家用品的厂家主要集中在广东，上海，浙江一带。
现在市场上所出售的自动浇水器主要有电子类自动浇水器和玻璃、陶瓷类自动浇水器。
1）电子类自动浇水器
电子类自动浇水器又叫时控喷淋装置，系统构成为：
主机（或者）、主管（可以是花园管也可以是七分之四毫米的微喷淋管）、分水接头（3通、4通、5通、6通、分水器）、副管（五分之三毫米）喷淋管（雾化喷头、旋转喷头、折射雾化喷头等）。
电子类自动浇水器根据电源的不同分为交流电自动浇水器和电池自动浇水器两种。
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；
适用电源为AC220V/50Hz;
最适水压0.3-0.6Mpa;
待机功率（4VA，浇水时小于12VA）；
可控制连续作业时间试1分钟至168个小时；
可每天自动完成十次以上浇水作业，可每天、隔天、隔多天自动循环进行浇水，手动自动两用；
每天计时误差小于正负3秒；
电器适应环境温度为-10~50摄氏度；
相对湿度小于90%RH。
2）玻璃、陶瓷类自动浇水器
玻璃。
陶瓷类自动浇水器又叫自动渗水装置，它由本身材质的物理结构构成，根据器具的物理渗水原理完成自动浇灌，当自动浇水器内部存水，自身形成一定的压力，当遇到干燥的土壤，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。
器具工艺不同，效果也不一样，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、军事等领域向其它领域渗透，已经和我们的日常生活息息相关。
而且智能家居概念也越来越受到人们的推崇，因此，微电脑控制的电子类自动浇水系统有很好的发展前景。
3毕业设计所采用的研究方法和手段
本次毕业设计是设计一种单片机控制的自动浇水系统，实现室内盆花浇水的自动化系统。
该系统可对土壤的湿度进行监控，并对作物进行适时适量的浇水。
其核心是单片机和温湿度采集和显示电路以及浇水驱动电路构成的检测控制部分。
主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。
检测部分，单片机选用AT89C51单片机，软件选用C51语言编程。
土壤温湿度采集于显示电路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，同时把程序发给另外一块单片机，通过单片机内的中断服务程序判断是否要给盆花浇水，若需浇水，则单片机系统发出浇水信号，开始浇水，若不需要浇水，则进行下一次循环检测。
在浇水系统中也同时设计一个定时浇水部分，通过按键开关设置不同的浇水时间段，在时间段以内时，单片机驱动浇水系统，开始浇水，如不在时间段内，则不浇水。
1AT89C51
1.1AT89C51的简介
AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。
单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。
该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集合输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ALMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且廉价的方案。
1.2AT89C51单片机的基本组成
AT89C51由一个8位的微处理器，128KB片内数据存储器RAM,21个特殊功能寄存器SFR，3KB片内程序存储器FlashROM,64KB可寻址片内外一编址的ROM，64KB可寻址片外的RAM,4个8位并行I/O接口（P0-P3），一个全双工通用异步串行接口UART，两个16位的定时器、计数器，具有位操作功能的布尔处理机及位寻址功能的五个中断源、两个优先级的中断控制系统以及片内振荡器和时钟产生电路。
其基本组成框图如图1.1所示。
图1.1AT89C51单片机的基本组成
1.3AT89C51主要特性：
（1）与MCS-51兼容
（2）4K字节可编程闪烁存储器
（3）寿命：
1000写、擦循环
（4）数据保留时间：
10年
（5）全静态工作：
0Hz-24Hz
（6）三级程序存储器锁定
（7）128*8位内部RAM
（8）32可编程I/O线
（9）两个16位定时器、计数器
（10）5个中断源
（11）可编程串行通道
（12）低功耗的闲置和掉电模式
（13）片内振荡器和时钟电路
1.4AT89C51的管脚说明
AT89C51的引脚图如图1.2所示。
各引脚的具体说明如下：
VCC：
供电电压
GND:
接地
P0口：
P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。
当P0口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。
P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的低八位。
在FIASH编程时，P0口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须接上拉电阻。
P1口：
P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。
P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。
在FLASH编程和校验时，P1口作为低八位地址接收。
P2口：
P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。
并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。
这是由于内部上拉的缘故。
P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。
在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。
P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：
P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。
当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。
作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下所示：
各口管脚备选功能
P3.0RXD（串行输入口）
P3.1TXD（串行输出口）
P3.2/INT0（外部中断0）
P3.3/INT1（外部中断1）
P3.4T0（记时器0外部输入）
P3.5T1（记时器1外部输入）
P3.6/WR（外部数据存储器写选通）
P3.7/RD（外部数据存储器读选通）
P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
RST：
复位输入。
当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG：
当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。
在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。
在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。
因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。
然而要注意的是：
每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。
如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。
此时，ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。
另外，该引脚被略微拉高。
如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。
/PSEN：
外部程序存储器的选通信号。
在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。
但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。
/EA/VPP：
当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。
注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；
当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。
在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。
XTAL1：
反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2：
来自反向振荡器的输出。
图1.2AT89C51的引脚图
1.5AT89C51单片机的存储器
在
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