2019年河北大学大学生创新创业训练计划项目
申请活页
项目名称远程控制浇花器
项目类型□√创新训练□创业训练□创业实践
项目所属学院电子信息工程学院
1、项目特色和创新点
（1）可实现手机远程控制浇花。解决人在外地无法浇花的问题。
（2）可实现差异化浇花。可针对植物的需求喷雾或滴灌。
（3）加入传感器和摄像头，随时了解植物的需求。利用传感器将数据反馈到手机，利用摄像头观察植物生长情况。
（4）手机控制页面包含植物分类的数据库。根据自己的需求查找相关植物的信息。
（5）可根据需求个性化定制。针对不同人群的审美进行个性化花台制作。
1、项目简介
对于外地出差的人来说，花草无法得到及时的浇水，而本项目是一种物联网技术控制的自动浇水系统，可实现室内盆花浇水的自动化。该设备预期以蓄水桶、小型水泵、湿度传感器、微型摄像头等为主要框架，根据传感器的反馈通过手机远距离控制浇水，同时还可利用摄像头观察植物的生长情况。
手机控制页面可根据用户的信息反馈进行大数据的整理，从而充实植物数据库，方便用户找寻相关植物的种植经验。
2、项目基础
（1）团队成员情况介绍
吴润泽：河北大学电子信息工程学院2017级自动化专业。曾获得2017-2018学年河北大学优秀学生奖学金三等奖、2017-2018学年河北大学优秀团员、2017年河北大学“光阴的故事”校级演讲比赛三等奖。
丁瑞：河北大学电子信息工程学院2017级自动化专业。曾获得2017-2018学年河北大学优秀学生奖学金二等奖、2017-2018学年河北大学团学活动积极分子、2017-2018学年河北大学社团活动先进个人。
周可：河北大学电子信息工程学院2017级自动化专业。现任自动化学习委员。
吕思涵：河北大学电子信息工程学院2017级自动化专业。现任自动化团支书，第64期入党积极分子。
辅导老师具有较多的相关经验及专业知识，对于项目的实施起到了很大的帮助。
（2）项目研究背景
①外地出差浇水不及时
在生活中人们总有无暇顾及花草的时候，比如出差、旅游或其他原因导致盆栽缺水。调查发现，花草生长问题80%以上是由缺水引起的。
②不能准确判断植物是否缺水
日常生活中，人们总是根据土壤表面干湿度来判断植物是否需水，不能科学客观的了解植物需水情况。
③现有产品不够完善
市场上产品比较成熟，但是仍然存在着一些不足，如美观性差、可控性差、喷灌范围大、智能化程度低等问题。
种植绿色盆栽可净化空气，有益于人的身心健康，带来视觉上的享受，同时还可有效地缓解压力，降低人患抑郁症的可能，丰富生活，陶冶情操。
（3）国内外研究现状和发展动态及意义
自动浇花器是近几年利用国内外先进技术组装的新型浇灌设施，主要是利用
小型水泵以一定的速度从特制的喷头中喷出，在空气中形成水雾，着落在花草植物上，从而达到及时补充水分的目的。该设施用水量少、冲击力小，适用于小型、且需要经常供水的盆栽，但是大部分都不能实现远程控制浇灌，具有一定的局限性和发展空间。
20世纪70年代，微电子技术正处于发展阶段，自动浇花系统的诞生也是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。多年之前国外已开始使用，但价格昂贵。
国内使用的电子类自动浇花器多数从国外引进，虽然质量较好，但价格相当的昂贵，不太适用于国内。且目前国内比较流行的是玻璃，陶瓷类的自动浇花器，此类浇水器又叫自动渗水装置。它由本身的物理结构构成，根据器具的物理渗水原理完成自动浇水，但是并不能实现远程手机端控制，还是存在很大的局限性。多数在我国的山西和浙江一带加工生产的，价格比较低廉，实用性没有电子类自动浇花器好。随着国内居民消费水平和生活质量的提高，居家园艺的市场非常火爆，但是由于生活节奏的快速，种花种草很容易将种植花草难的问题暴露出来，而养花养草最重要的就是浇水的问题。研究表明花草百分之八十以上的死亡都是由于缺水、浇花不及时所导致的。
当前社会单片机技术发展迅速，其应用逐步从工业，军事等方面向其他领域渗透，逐渐与我们的生活息息相关，并且智能家居也越来越受人们的关注，许多企业都有所涉及。因此，能够用手机远程控制的电子类浇花系统有很好的发展前景
3、项目实施
(1)研究思路：核心为单片机和浇水驱动电路，利用Wifi模块手机远程控制水泵，通过开关打开时间的长短控制浇水量；手机软件附加植物成长记录和植物培养攻略等功能。
(2)实施目的：该项目完成后，将非常适合家庭、办公室、宿舍等封闭小环境，在种植花草盆栽方面将会很轻易解决植物的及时供水问题，同时也能增加培养植物的乐趣。
(3)拟解决的关键问题
①浇水驱动电路
②手机远程控制
③如何判断植物需水
④手机app的制作
⑤不同种类植物培养攻略的查找
(4)主要研究方法：
本设计是一种基于单片机控制的自动浇水系统，实现室内盆栽浇水的自动化系统。整个系统拟采用单片机作为主控芯片，利用Wifi模块手机远程控制，用手机网络远程控制植物的喷水，以及app对植物生长进行记录和不同植物培养攻略数据库。
主要研究浇灌控制技术，设备系统的硬件和其他各个细节部分。
1浇水方式差异化
为适应不同植物的需水部位不同（根部需水、茎叶需水），拟设计不同的喷头类型及其位置从而改变出水方式。对于茎叶浇水植物，使用小型喷雾型喷头。对于根茎浇水植物，使用环形水管滴灌。这两种浇水方式都是直接连接水管，水管再连接水泵，由水泵的工作与否控制浇水的开始与终止。
2浇水量精准化
针对不同植物在不同时期需水量各不相同的问题，我们拟采用用手机按键时长的不同决定不同的出水量。当按下开始键后喷头开始出水，此过程将一直延续，直到按下结束按键即停止浇水。
3整体结构
制作一个小型台子，水桶放置在台子下方，并将小型水泵放入配置的水桶中，台子上可以放置盆栽及装饰物，喷头和摄像头预期设计成可收缩形式（当主人在家自己动手浇水时可以收缩进台内）。
本装置主要针对小型盆栽，放在家中使用时不会妨碍到家里整体的美观性，并可以为家居环境增分。
(5)系统流程图：
图1传感器流程图
图2整体流程图
4、项目实施进度与计划时间安排
（1）2019.04.10-2019.05.31：查找相关参考资料，对设计方案进行论证，器件选型，软件需求分析；
（2）2019.06.01-2019.08.31：电路设计，画出电路图和PCB图，软件总体结构设计和模块设计；
（3）2019.09.01-2019.10.31：做出印制电路板，购买元器件，进行硬件的焊接与电气测试，编码和调试；
（4）2019.11.01-2019.01.15：编写单片机应用程序，进行软硬件的联合调试，程序测试及修改；
（5）2020.01.16-2020.03.20：撰写结题报告，准备结项，软件最终调试修改。
5、项目研究预期成果
本项目预期研究成果为实物作品和配套应用软件。
远距离控制浇花器一套，包含硬件和其他机械结构。
app一个，为浇花器的控制平台，用户信息分享平台。
6、项目经费预算
本项目计划申请资助经费数额为2410元，主要包括以下几部分：
○1小型抽水泵2个300元
○2WIFI模块1个100元
○3电源适配器1个20元
○451单片机若干个100元
○5金属框架100元
○610米电线50元
○7若干米水管和喷头100元
○8花盆2个40元
⑨花架1个100元
⑩微型摄像机2个1000元
?土壤湿度传感器1个500元
基于单片机智能浇花系统设计与实现 摘要 随着社会发展，人民越来越注重环境质量。养殖花卉成了首要选取，在家养殖可以陶怡情操，丰富生活。同步花卉可以通过光合伙用吸取二氧化碳释放氧气同步还可以净化空气，并且花卉还可以吸取有毒物质例如刚装修房屋里苯、甲醛等。因而越来越多人喜欢养殖花卉。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，准时按量供水是完毕每天在限定期间自动启动水泵浇花，按照各种花卉所需水量差别，使用一种按钮装置来控制给水时间，也就是电磁阀启动和闭合时间，别的时间水泵不转，不会有水流通供应补水；按照温度、湿度来严格控制给水重要用到是SLHT5-1 土壤温度、湿度传感器，如果传感器检测温度、湿度都达不到规定规定，就开始浇花，达到了规定温度、湿度就停止浇花。该系统既能准时、按量给花卉浇水，还可觉得节约水资源，从而让花卉更好生长。 核心词：单片机；智能浇花系统；传感器；
Abstract With the development of society, people pay more and more attention to environmental quality. Flower cultivation has become the first choice, in farming can Tao Yi sentiment, enrich life. At the same time, flowers can absorb carbon dioxide through photosynthesis release oxygen also can purify the air, and the flower also can absorb toxic substances such as just decoration house of benzene and formaldehyde. So more and more people like to breed flowers. This paper designs a kind of intelligent humidity sensing watering system. The systemwith AT89S52 single chip computer as control chip, first started watering the flowers before thebuzzer alarm, timing quantitative watering is to pump water the flowers every day to open automatically at a specified time, according to the different flowers need different quantity of water, with a button to set the watering time length, i.e., the solenoid valve open time, the rest of the time the pump does not turn water can not flow through, according to water the flowers;humidity control is to use a SLHT5-1 soil moisture sensor, when the detected humidity did not reach the setting humidity, began to water the flowers, to the setting humidity stop watering.This system can not only on time, according to the amount of give flower watering, can alsosave water resources, so as to make flowers grow better. Keyword：MCU ； intelligent watering system ; sensor
家用自动浇花装置
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家用自动浇花装置 一、实验摘要 现代家庭中，为美化和改善家居环境,人们都喜欢养植和摆放一些花绿色植物。家用自动浇花装置主要为时常不在家又喜欢养花的人们设计开发，一般的家庭养花用户使用该装置浇花也极其方便。 二、实验目的 讲究环保时尚的当今生活，为了美化和改善家居环境，许多人都喜欢在自己的家中养植和摆放一些绿色植物、花花草草。虽然大多数的人们都喜欢花卉植物，但有些人却嫌浇花养护起来麻烦，特别是一些经常要出差办事的人们,家中的花卉经常会因为得不到及时的浇灌而枯萎,甚是可惜！ 基于这一点，我就想力所能及地去设计制作一种能自动浇花的装置,时时代替人们去浇护家中的花卉植物，并且能够根据不同花卉植物的习性,提供不同的浇护方式。 三、实验场地及仪器、设备和材料 浇花装置整体桶一只 喷淋、流水、渗水浇花配套接管各一套 人工喷淋浇花配套接管一套 1m接进水软管一根 可调式稳压直流电源一只 电源定时开关(电子小保姆)一只 四、实验内容 第一阶段初步蓝图设计 (一)浇花方式要多样:喷淋、流水、渗水，用户可根据花贲植物自由选择，可自动浇花,也可手控浇花; (二)浇花实现自动化:综合利用自动控制技术，自动控制进水，实现浇花养护的无人值守化，为喜欢养花而又经常出差的人们带来极大便利； (三）分时段限时浇花:利用定时器控制浇花器的工作状态，用户可设定好浇花时段及浇花时间,可每天浇花，也可隔三差五地浇花; (四)为浇花器配备储水箱:储水箱里储水可以实现缓慢浇花,里面又可调配营养液。 第二阶段搜寻制作材料 选定用ＰVC管内衬白铁皮桶 选用电磁阀来控制浇花器的自动进水 选用电子小保姆来控制浇花器的限时分段浇花 第三阶段加工制作产品 到水管商店购买直径20cm的ＰＶC管,再到白铁皮加工店,加工定做内衬在ＰVC 管里的白铁皮储水箱。 接下来,在储水箱上安装定时自动浇花的配件(水管、阀门等) 为了防止储水箱进水过满逸出,配置了一个抽水马桶上用的节水型控水阀第四阶段整体装置设计与制作
采用AT89S52单片机的家庭智能浇花器设计 方案 随着人们生活水平的提高，花卉逐渐收到人们的青睐，陶冶情操，净化空气。利用单片机设计了一款家庭智能浇花器实现自动浇花，节省人力，方便人们出差的时候，不至于影响花卉的生长，如果在家也可以关断浇花器，手动浇花。浇花器设置为两种方式，一种是定时定量浇花，一种是根据湿度浇花。采用哪种方式是通过按键控制或者红外遥控的，在采用定时定量浇花时，数码管显示时间和流水时间，在选用根据湿度浇花时，数码管显示是目前的湿度。 1 总体设计 利用AT89S52单片机设计了自动浇花器，针对不同的花卉，此智能浇花器设置为两种方式：一是定时定量浇花，二是利用湿度传感器检测花卉(也可以用于蔬菜等)的湿度，采集的湿度传送到单片机芯片，单片机根据湿度控制是否浇水，如果需要浇水，单片机的一个引脚p2.0置高电平，使继电器线圈通电，敞开触点闭合，打开电磁阀，实现定时定量的自动浇水，设定时间到，电磁阀自动闭合，并且水流时间可调，上面安装了数码管，并有一个按钮根据不同花卉所需水量不同，设置浇花时间长短，在数码管上可以显示浇水时间的长短;如果检测湿度足够，p2.0仍保持为低电平，不打开电磁阀。采用哪种方式是通过按键控制或者红外遥控的，在采用定时定量浇花时，数码管显示时间和流水时间，在选用根据湿度浇花时，数码管显示是目前的湿度。
该技术所采用的技术方案是：利用单片机实现自动控制，首先检测采用何种方式浇花，如果定时定量浇花，就在规定的时间开始浇花，按照设置浇花时间的长短进行浇花;如果是根据湿度控制是否浇水就设置单片机1个引脚为低电平，湿度传感器检测湿度，传送给单片机芯片，当检测到湿度不够时，单片机这个引脚就变为高电平，把继电器吸合，常开触点闭合，使得电磁阀线圈得电，此时电磁阀门有闭合变成断开，水流经过，给花卉浇水。其结构如图1所示。 2 硬件设计 硬件电路由单片机、湿度传感器、继电器、电磁阀、数码管、1302芯片、按键、红外遥控接收等组成。注意，电磁阀如果安放离单片机太近，将会造成无法正常工作，解决方法是：1)电磁阀远离单片机;2)加入电阻电容。这里采用的是加入电阻电容的方法，这样方便把元器件集中，所做控制器也比较小。智能浇花器的原理图如图2所示。 2.1 定时定量浇花方式
ANYANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 专科毕业论文 自动浇花系统 院（部）名称：电子信息与电气工程学院 专业班级： 学生姓名：合作者: 学号： 指导教师姓名： 指导教师职称： 2013年5 月
目录 摘要............................................................................................................................................. I 引言.. (1) 第一章系统硬件设计 (3) 1.1系统技术指标 (3) 1.2系统框图 (3) 1.3土壤湿度传感器的设计 (5) 1.4土壤湿度信号调理电路 (7) 1.5土壤湿度信号转换电路 (10) 1.6系统显示电路设计 (12) 1.6.1 显示模块的选择 (12) 1.6.2 显示电路 (12) 1.7按键电路 (14) 1.8电磁阀控制电路 (15) 1.9电路原理图 (15) 第二章系统软件设计 (16) 2.1总设计框图 (16) 2.2传感转换流程图 (16) 2.3控制模块流程图 (17) 第三章系统调试 (19) 3.1 系统硬件测试 (19) 3.2 系统的软件测试 (19) 3.3系统整体调试 (19) 3.4系统测量与误差分析 (20) 第四章总结 (21) 参考文献 (22) 致谢 (24)
附录A PCB图 (25) 附录B 程序 (26)
自动浇花系统 摘要: 本系统以方便人们花卉的浇水，实现智能浇花，让人们从繁琐的浇花工作中解放出来，自动浇花系统的设计和应用应运而生。本系统采用AT89C52单片机，配以相应的外围电路完成土壤含水量的检测和自动浇花的控制过程。由土壤湿度传感器采集土壤信息，再经过信息处理模块处理后由ADC0832 A/D转换芯片转换成数字信号，AT89C52单片机作为控制中心。配以DS1302 时钟芯片、LCD1602液晶显示模块等组成数据处理控制模块，实现智能浇花，显示时钟功能。通过一系列的设计实现，简单的电路及低价的成本实现自动浇花系统是可行的，进一步可以推广到蔬菜大棚，园林，草地等的自动浇灌管理。对于实现科技服务生活具有重要意义。 关键词:浇花；AT89C52单片机；DS1302；土壤湿度传感器；
编号（学号）：本科学生毕业设计 题目：自动浇花系统设计 学院名称：_________________________ 专业名称： 年级： 学生姓名： 学号： 指导教师：__ ____ 职称/学历：___ __ _ 教务处制
Abstract (5) 1 绪论 (6) 1.1课题背景及研究意义 (6) 1.2课题的设计目的 (6) 1.3课题的主要工作 (6) 1.4本文研究内容 (7) 2 系统概述 (8) 2.1整体方案设计思想 (8) 2.2系统组成 (8) 2.2.1主控芯片的选择 (8) 2.2.2传感器模块选择 (9) 2.2.3电机驱动模块 (9) 2.2.4显示部分 (9) 3 系统硬件设计 (11) 3.1 STC89C52RC单片机 (11) 3.1.1 STC89C52RC单片机管脚图 (12) 3.2 AD转换模块 (13) 3.2.1 TLC2543CN引脚图 (13) 3.2.2 AD转换器与单片机STC89C52RC单片机的接口电路 (15) 3.3 显示模块 (15) 3.3.1 XD-3641AS引脚 (15) 3.4 湿度检测模块设计 (16) 3.4.1 FC-28湿度传感器工作原理 (16) 3.4.2 FC-28湿度传感器与AD转换器的接口电路 (17) 3.5硬件整体设计 (17) 4 系统软件设计 (18) 4.1 系统软件设计思路 (18) 4.2系统软件设计整体框图 (19)
附录 (22) 致谢 (29)
自动浇花系统设计 ** 物理与电子信息学院电子信息工程专业2010级10班指导教师：** 摘要:此次设计采用STC89C52RC单片机外接湿度传感器、显示模块、电机驱动模块、按键模块，组成自动浇花系统。在控制器的控制下，探测器检测土壤温湿度，将检测值传送回来，经控制器判断该值是否在正常温湿度范围内，若低于温湿度的最小值，发出浇水指令，让水泵自动出水；若高于最大值，发出终止浇水指令，让水泵停止浇水。 关键词：STC89C52RC；湿度传感器；自动浇花
目录 1. 绪论 (2) 1.1系统工作原理 (1) 1.2系统模块 (1) 1.3系统操作界面及其操作过程 (1) 1.3.1 系统操作过程 (2) 2. 部件的选择 (3) 2.1芯片的选择 (3) 2.2继电器的选择 (3) 2.3阀门的选择 (3) 2.3.1 电磁阀的选择 (3) 3. 硬件设计 (4) 3.1设备的结构 (4) 3.1.1 中央处理单元 (4) 3.1.2 LED显示部分 (4) 3.1.3 电磁阀部分 (4) 3.1.4按键部分 (4) 3.1.5 指示灯部分 (4) 3.2总电路设计图 (5) 3.3AT89C51单片机电路 (6) 3.4晶振电路 (7) 3.5复位电路 (8) 3.6按键电路 (9) 3.9LED显示电路 (11) 3.10电磁阀电路 (12) 4. 软件设计 (13) 4.1系统组成 (13) 4.2消抖流程及程序 (14) 4.3总流程及程序 (15) 4.4按键处理总流程及程序 (18) 4.5工作中的处理流程 (20) 5. 结论 (21) 参考文献 (22) 1
AT89C51基于单片机智能浇花系统设计 摘要:本设计是通过AT89C51单片机采用汇编语言进行编程，在LED液晶屏 上实现小时，分，秒的显示;并利用单片机来实现计时，定时功能，同时通过7个按键开关和3个指示灯来实现参数设置和调节功能、浇花间隔时间的设定、浇水持续时间的设定、单片机对电磁阀的自动控制。根据用户设定的时间顺利的完成浇花任务。 关键词：单片机，控制，显示，电磁阀 2
1.绪论 1.1 系统工作原理 自动浇花系统的设计，其主要执行装置是一个电磁阀门，其一端连接水管，另外一端连接外置的水管作为浇水口，浇水的水量主要由单片机控制。设备主要是通过控制浇水的时间间隔和浇水的持续时间来控制浇水量的。 1.2 系统模块 系统主要是由单片机、电源、按键、显示、指示灯、复位电路、电机模块等组成。 1
盆花自动浇花系统设计方案 随着社会生活的进步，人们的生活质量越来越高。在家里养盆花可以陶冶情操、丰富生活。同时，盆花通过光合作用可吸收二氧化碳，净化室内空气，在有花木的地方空气中阴离子聚积较多，所以空气也特别清新，而且有许多花木还可吸收空气中的有害气体，因此，养盆花如今被许多的人所喜爱。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；好不容易种植几个月的花草,因为浇水不及时，长势不好，用来美化家园的花草几乎成了“鸡肋”；不种植了吧，家中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。虽然目前市面上有卖盆花自动浇水器的，但价格十分的昂贵，并且大多只能设定一个定时浇水的时间，很难做到给盆花适时适量浇水。也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，浇水还是需要人们亲自动手。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，我想通过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。让盆花在人们无暇照顾时也能得到及时的浇灌。 <一>自动浇花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低压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、植株柔软细嫩的植物。自动浇花器的诞生是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。它把微喷的概念应用于家庭盆花浇灌中，通过相应的改进，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，国内使用的电子类自动浇花器多数从国外进口的，价格昂贵，但质量比较可靠。不过这并不太适用于国内，目前国内外比较流行的是玻璃制作的自动浇花器。这种类型的浇花器多数在我国山西和浙江一带加工生产的，价格比较低廉，实用性没有电子类自动浇花器好。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，种花容易养花难的问题暴露出来，而养花最重要的问题就是浇水问题，研究表明花草80%以上的死亡由于浇水不及时引起，因此国内商家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。 <二>电子类自动浇花器 电子类自动浇花器又叫时控喷淋装置，系统构成为：主机（或者控制器）、主管（可以是花园管也可以是4/7mm的微喷淋管）、分水接头(3通、4通、5通、6通、分水器）、副管(3/5mm)喷淋管（雾化喷头、旋转喷头、折射雾化喷头等）。 电子类自动浇花器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；适用电源为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℃；相对湿度＜90%RH。 <三>盆花自动浇花系统 （1）选择性浇水 在每次浇水前，系统会对植物土壤湿度进行检测，如果超过一定值，就不进行浇水操作，防止过度浇水、浪费水资料；如果低于设定值但此时光照强度过高不适于浇水，则系统
土壤湿度检测及自动浇水系统设计 1 设计主要内容及要求 1.1 设计目的： 随着人们生活水平的提高花卉逐渐受到人们的青睐，本设计要求利用单片机设计一款家庭智能浇花器，实现自动浇花，节省人力，方便人们出差的时候不至于影响花卉的生长，如果在家也可以关断浇花器。 （1）了解土壤湿度检测的基本知识以及电工电子学、单片机、传感器等相关技术。 （2）初步掌握常用土壤湿度检测传感器的特点和应用场合，并选择恰当方法应用于本设计。 1.2 基本要求 （1）通过c8051f020单片机编程来实现土壤湿度的实时显示，并具有超量程报警装置。 （2）要求设计相关传感器系统和控制系统实现自动浇水功能。 （3）要求设计相关的硬件电路，包括传感器的选型、控制系统和显示系统的硬件电路设计。 1.3 发挥部分 自由发挥 2 设计过程及论文的基本要求： 2.1 设计过程的基本要求 （1）基本部分必须完成，发挥部分可任选； （2）符合设计要求的报告一份，其中包括总体设计框图、电路原理图各一份； （3）报告的电子档需全班统一存盘上交。 2.2 课程设计论文的基本要求 （1）参照毕业设计论文规范打印，包括附录中的图纸。项目齐全、不许涂改，不少于4000字。图纸为A4，所有插图不允许复印。 （2）装订顺序：封面、任务书、成绩评审意见表、中文摘要、关键词、目录、正文（设计题目、设计任务、设计思路、设计框图、各部分电路及相应的详细的功能分析和重要的参数计算、工作过程分析、元器件清单、主要器件介绍）、小结、参考文献、附录（总体设计框图与电路原理图）。 3 时间进度安排
一设计任务描述 1.1 设计题目：土壤湿度检测及自动浇水系统设计 1.2 设计要求 1.2.1 设计目的： 随着人们生活水平的提高花卉逐渐受到人们的青睐，本设计要求利用单片机设计一款家庭智能浇花器，实现自动浇花，节省人力，方便人们出差的时候不至于影响花卉的生长，如果在家也可以关断浇花器。 （1）了解土壤湿度检测的基本知识以及电工电子学、单片机、传感器等相关技术。（2）初步掌握常用土壤湿度检测传感器的特点和应用场合，并选择恰当方法应用于本设计。 1.2.2 基本要求： （1）通过C8051F020单片机编程来实现土壤湿度的实时显示，并具有超量程报警装置。 （2）要求设计相关传感器系统和控制系统实现自动浇水功能。 （3）要求设计相关的硬件电路，包括传感器的选型、控制系统和显示系统的硬件电路设计。
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，在家养殖可以怡情操，丰富生活。同时花卉可以通过光合作用吸收二氧化碳释放氧气同时还可以净化空气，而且花卉还可以吸收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，按时按量的供水是完成每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，也就是电磁阀开启和闭合的时间，其余时间水泵不转，不会有水流通供给补水；按照温度、湿度来严格控制给水主要用到的是SLHT5-1 土壤温度、湿度传感器，如果传感器检测温度、湿度都达不到规定的要求，就开始浇花，达到了规定的温度、湿度就停止浇花。该系统既能按时、按量的给花卉浇水，还可以为节约水资源，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,people pay more and more attention to environmental quality.Flower cultivation has become the first choice,in farming can Tao Yi sentiment,enrich life.At the same time,flowers can absorb carbon dioxide through photosynthesis release oxygen also can purify the air,and the flower also can absorb toxic substances such as just decoration house of benzene and formaldehyde.So more and more people like to breed flowers.This paper designs a kind of intelligent humidity sensing watering system.The systemwith AT89S52 single chip computer as control chip,first started watering the flowers before thebuzzer alarm,timing quantitative watering is to pump water the flowers every day to open automatically at a specified time,according to the different flowers need different quantity of water,with a button to set the watering time length,i.e.,the solenoid valve open time,the rest of the time the pump does not turn water can not flow through,according to water the flowers;humidity control is to use a SLHT5-1 soil moisture sensor,when the detected humidity did not reach the setting humidity,began to water the flowers,to the setting humidity stop watering.This system can not only on time,according to the amount of give flower watering,can alsosave water resources,so as to make flowers grow better. Keyword: MCU;intelligent watering system;sensor
基于单片机的自动浇花装置 摘要：本文主要介绍了一种可以定时的自动浇花装置，这个装置安装着水泵和定时系统，该装置运用的是自动浇水，浇水可以做到覆盖全面、水分适量，可以实现在主人无暇照顾植物的情况下对植物进行科学浇水，防止植物因缺水而干枯。本文首先介绍了花卉、植物的生存习性，只有掌握了这些信息，设计定时自动浇花装置才更有意义，然后介绍了该定时自动浇花装置的工作原理以及装置组成，希望对其他人员的继续探究有所帮助。 关键词：单片机；定时；自动浇花装置 在空闲时间，我们都喜欢养殖一些花卉来供我们欣赏，但是植物也有植物的生存特性，无论什么植物都需要按时补充水分，不同植物依照自己生存的环境，需要补充水分的时间间隔也不同，一般情况下，大部分植物都需要我们每天按时给它们浇水，如果遇到我们出差或者长时间忘记浇灌植物，那么植物就可能会因缺水而枯死。现在市场中销售的浇花装置大多是手动浇花装置，定时的自动浇花装置比较少，一些浇花系统采用的是雨幕式大范围浇灌方法来给植物补充水分，这种方法有一定的坏处，它会导致植物因长时间积水而腐烂。 一、自动浇花装置的设计意义 （1）可以实现在我们没有时间顾及植物的情况下，自动给植物补充水分，依照植物的生存习性，来确定植物需要的水量，可以提前设定不同植物的浇水次数，合理控制浇水量，然后再根据植物所处的环境这一因素，合理进行植物浇灌。（2）自动浇花装置对植物浇水使用的是细管浇水的方法，在给植物浇水时把细管缠绕在植物的各个枝蔓，保证不阻碍植物的生长，同时又能保证植物的每个枝蔓都可以补充道适当的水分，这样既达到了植物浇水的最佳效果，又能避免植物部分位置长时间积水。 二、花卉、植物的一般生长习性 大自然因为有五颜六色的花卉和植物而变得五彩缤纷。如同人一样，花卉和植物也有自己的生存习性，不同的花卉和植物的生长习性也不同。但是尽管如此，我们也可以从中找出花卉和植物的一些普遍都有的生存习性。第一是无论什么类型的花卉和植物，它们的生存都离不开阳光、空气、水和养料等生长要素。第二是不同类型的花卉、植物对于土壤的温度、湿度、养料的需要是不同的。第三是
题目盆花自动浇水系统的设计与实现 学生 ***** 学号 1013014014 所在学院物理与电信工程学院 专业班级电子*** 指导教师 ******** __ _ 完成地点理工学院 2014年 6月16日
盆花自动浇水系统的设计与实现 ［摘要］水本次设计的盆花自动浇水系统用STC89C52RC单片机为主控芯片，用DHT11温湿度传感器进行土 壤温湿度的检测，用时钟芯片DS1302进行定时控制，并通过雨水检测器进行雨水检测，再将温湿度采集结果及 当前时间在LCD1602显示屏上进行显示。如遇雨天自动停止浇水，否则若湿度低于设定的下限值时，单片机输 出一个控制信号，蓝灯亮，继电器工作，开始浇水；若湿度高于上限值时，单片机输出一个控制信号，蓝灯灭， 继电器关闭，停止浇。 [关键词]STC89C52RC ；温湿度传感器DHT11 ；时钟芯片DS1302 ；液晶显示器LCD ；继电器 目录 引言 (1) 1 设计方案选择 (3) 1.1温湿度检测模块 (3) 1.2显示模块 (4) 2 主要元器件介绍 (5) 2.1STC89C52单片机 (5) 2.2DHT11温湿度传感器 (6) 2.3液晶显示器LCD (8) 2.4DS1302时钟芯片 (10) 3 硬件电路设计 (13) 3.1晶振电路 (13) 3.2复位电路 (13) 3.3DHT11温湿度传感器模块 (13) 3.4LCD显示模块 (14) 3.5定时器模块 (14) 3.6按键模块 (15) 3.7雨水检测器模块 (15) 3.8继电器电路 (15) 4 软件设计 (17) 4.1土壤温湿度的检测与浇水控制系统 (17) 4.2定时器的设置与浇水控制系统 (17)
机械机电一体化设计报告 设计题目：家用小型自动浇花器 院系：机电工程学院 专业：机械设计制造及其自动化班级：11级机械2班 学号： 姓名： 指导老师：杨咸启
一．家用小型自动浇花器设计的基本原理、要求和尺寸选择。 1.设计的前提背景： 离家出差或者旅行的时候，家中的花儿无人照看，很容易死掉，基于这种现象，我萌发了设计一种小型的家用自动浇花器，来解决无人照看的花花草草的浇灌问题。 2.设计基本原理与整体结构图： 我所设计的自动浇花器是利用微型家用水泵和土壤湿度传感器和单片机等元件组成的，主要原理是通过土壤湿度传感器去感知花盆中土壤的湿度，给单片机设定一个初始值，当土壤传感器的湿度值低于设定值时，单片机下达命令给电机，电机驱动微型水泵吸水浇花，这时土壤是传感器的湿度值在升高，当高于设定值时，单片机指示电动机停转，水泵也会随后停止吸水浇水。 3.设计要求：由于本产品是面对家庭盆栽植物的，所以整套设备要尽量低价实用；由于一盆植物一次的浇水量不大，所以泵选择微型泵，电机的功率比较小；由于本产品是有关水的吸入排出问题，故对泵与吸水管和排水管间的连接的密封性有一定要求。 4.主要结构的尺寸选择： 微型水泵尺寸选择
我所设计的自动浇花器是采用单作用叶片转子泵作为吸水浇花器的主体的，一下根据我所定的排量等要求，进行该水泵的尺寸设计： 根据估计将设计原始数据定为：额定流量3-4L/min 额定转速240r/min （1)转子尺寸的设计 转子半径: 转子作为与轴的连接部分，主要是力的承受着，叶片镶嵌在转子里，它承载着叶片，带动叶片做旋转运动，叶片同时在其中做伸缩运动，转子半径r 应根据花键轴孔尺寸和叶片长度L 考虑，取花键轴直径 019.0d mm = 初选 0(0.91)19.0z r d mm '== 再根据初选值计算得到的叶片长度L 调整r 的大小。 初选转子半径 z r ' 计算得到叶片泵叶片的长度L 为，由后面的（1）式得 L=10.0mm 由于叶片镶嵌在转子内，且嵌入叶片的槽长度略等于叶片的长度L,根据叶片长度和转子强度考虑，调整转子半径z r 为 29.0z z r r L mm '=+= 转子轴向宽度：转子﹑叶片和定子都有一个共同的轴向宽度B ，B 增加可减少端面泄漏的比例，使容积效率增加，但B 增加会加大油窗孔的过流速度，转子轴向宽度B 与流量成正比。在系列设计中，确定径向尺寸后，取不同的宽度B ，可获得一组排量规格不同的泵。对于径向尺寸相同的泵，B 增大会使配油窗口的过流速度增大，流动阻力增大。据统计资料可略取 1 (0.451)20B R mm ''== 式中 1R '──定子小半径。 由式(5-2)，29z r mm =，最终确定10.8324.9B R mm =?=，取 25B mm = （2）叶片尺寸选择及数量： 叶片安放角可选取0°。 叶片数量及长度：我选择了叶片个数为4个，为使叶片在转子槽内运动灵活，叶片伸缩式留在槽内的最小长度应不小于叶片总长的2/3，即 22 ()3 z L R r L --≥ 则 23()10z L R r mm ''≥-= （1） 故叶片长度选择10mm 。 叶片厚度t 应保证在最大压力下工作时具有足够的抗弯强度和钢度。在强度和转子槽制造工艺条件允许的前提下应尽量减薄，以减小叶片根部承受压力作用的面积，减轻对定子的压紧力。 叶片厚度，一般取 1.8 2.5t mm =
XXX大学 本科生毕业论文 题目自动浇花系统的设计 系别电子信息科学与技术 班级 xxx 姓名 xxx 学号 1246332xx 答辩时间 2016年 5月 xxxx大学计算机与信息工程学院 目录 1 自动浇花器的研究现状 (2)
2 系统设计的研究方法和手段 (2) 3 系统硬件简介 (2) 3.1单片机的最小化系统 (2) 3.1.1 AT89C51单片机的基本组成 (3) 3.1.2 AT89C51单片机的存储器 (3) 3.1.3 振荡电路和时钟 (4) 3.2LCD1602简介 (5) 3.2.1 LCD1602的基本参数及引脚功能 (5) 3.3ADC0832的简介 (7) 3.3.1 ADC静态特性 (8) 3.3.2 ADC动态特性 (8) 3.3.3 ADC性能测试 (9) 3.3.4 常用ADC芯片概述 (9) 3.3.5 ADC0832模数转换原理及主要技术指标 (10) 3.3.6 主要特性 (10) 3.3.7 部结构 (10) 3.3.8 外部特性（引脚功能） (10) 3.3.9 ADC0832的工作过程 (11) 3.3.10 ADC0832与单片机的接口电路 (11) 3.4土壤湿度检测模块 (12) 3.4.1 比较器LM393 (13) 3.4.1.1 LM393主要特点： (13) 3.4.1.2 LM393引脚图及部框图 (13) 3.5报警及电机驱动 (15) 4软件设计 (15) 4.1主程序流程图 (15) 4.2显示模块 (18) 4.3AD转换模块 (19) 4.4湿度检测模块 (20)
5. 结论 (21) 辞 (24) 附录1 原理图 (25) 附录2 参考程序 (26)
基于单片机得自动浇花装置 摘要:本文主要介绍了一种可以定时得自动浇花装置，这个装置安装着水泵与定时系统,该装置运用得就是自动浇水，浇水可以做到覆盖全面、水分适量，可以实现在主人无暇照顾植物得情况下对植物进行科学浇水,防止植物因缺水而干枯。本文首先介绍了花卉、植物得生存习性，只有掌握了这些信息,设计定时自动浇花装置才更有意义，然后介绍了该定时自动浇花装置得工作原理以及装置组成，希望对其她人员得继续探究有所帮助. 关键词:单片机;定时;自动浇花装置 在空闲时间,我们都喜欢养殖一些花卉来供我们欣赏，但就是植物也有植物得生存特性，无论什么植物都需要按时补充水分，不同植物依照自己生存得环境,需要补充水分得时间间隔也不同，一般情况下，大部分植物都需要我们每天按时给它们浇水，如果遇到我们出差或者长时间忘记浇灌植物，那么植物就可能会因缺水而枯死.现在市场中销售得浇花装置大多就是手动浇花装置，定时得自动浇花装置比较少，一些浇花系统采用得就是雨幕式大范围浇灌方法来给植物补充水分，这种方法有一定得坏处,它会导致植物因长时间积水而腐烂。 一、自动浇花装置得设计意义 （1）可以实现在我们没有时间顾及植物得情况下，自动给植物补充水分，依照植物得生存习性,来确定植物需要得水量,可以提前设定不同植物得浇水次数,合理控制浇水量,然后再根据植物所处得环境这一因素,合理进行植物浇灌. (２）自动浇花装置对植物浇水使用得就是细管浇水得方法，在给植物浇水时把细管缠绕在植物得各个枝蔓，保证不阻碍植物得生长，同时又能保证植物得每个枝蔓都可以补充道适当得水分，这样既达到了植物浇水得最佳效果,又能避免植物部分位置长时间积水。 二、花卉、植物得一般生长习性 大自然因为有五颜六色得花卉与植物而变得五彩缤纷.如同人一样，花卉与植物也有自己得生存习性，不同得花卉与植物得生长习性也不同.但就是尽管如此,我们也可以从中找出花卉与植物得一些普遍都有得生存习性。第一就是无论什么类型得花卉与植物，它们得生存都离不开阳光、空气、水与养料等生长要素。第二就是不同类型得花卉、植物对于土壤得温度、湿度、养料得需要就是不同得.
基于单片机的智能浇花系统毕业设计开题报告 学院 专业班级 （部） 姓名学号 题目基于单片机的智能浇花系统 一、选题背景及依据 (说明选题的目的、意义，列出主要参考文献) 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。也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， 此次设计一种集盆花土壤湿度检测，自动浇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。 [1]王煜东 . 传感器应用电路 400 例. 北京：中国电力出版社， 2008. [2]李泉溪 . 单片机原理与应用实例仿真 . 北京：北京航空航天大学出版社，2009.8. [3]孙荣高 , 孙德超 . 数字温湿度数据记录仪的设计 [J ]. 现代电技术， 2005 [4]王芳琴 . 单片机控制的节水灌溉系统的研究 [J]. 华中农业大学 .
学位论文独创性声明 本人郑重声明： 1、坚持以“求实、创新”的科学精神从事研究工作。 2、本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果。 3、本论文中除引文外，所有实验、数据和有关材料均是真实的。 4、本论文中除引文和致谢的内容外，不包含其他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。 5、其他同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了声明并表示了谢意。 作者签名： 日期：2014-05
本设计是基于MSP430G2553单片机设计的小型自动浇花控制系统。它的工作原理是通过土壤湿度传感器检测到土壤的相对湿度，传输到单片机进行信息处理，将所测湿度值与设定湿度值对比，当大于设定湿度时，单片机输出控制信号，控制继电器开关吸合，继而启动水泵，实现自动浇花，当低于设定的湿度值，则停止浇花。本系统浇灌方式智能，合理，能够在无人照看的情况下科学的对植物进行浇灌，避免植物因无人照料而枯死。 关键字：MSP430G2553单片机; 土壤湿度传感器; 自动浇花 Abstract This design is a small automatic watering control system,which is based on MSP430G2553 microcintroller . The operating principle of this system is to detect the relative humidity of thr soil by soil moisture sensor,and then sent to the microcontroller for information processing , then comparing moisture measurement value with the given humidity, the microcontroller outputs a control signal for controlling the relay switch , when measurement value is greater than the set value , then start the pump to water the flower automatically.When the humidity is below the set value ,then stop watering.The way of this watering system is intelligent and reasonable.It can watering plants scientifically in case of possible unattended to avoid plants due to unattended dead. Key words: MSP430G2553 microcontroller ; soil moisture sensor ; Automatic watering
家庭智能浇花器的设计 随着全球水资源的紧缺，特别是我国淡水资源的不足，加上我国又是农业上的大国，于对于雨水的要求十分的高，现在很多科学家致力于湿度传感器的研究以求达到节约农业用水的效果。 家庭智能浇花器，实现花卉的自动浇水。利用单片机实现自动浇花，根据不同的花种，设置了不同的控制方式，即定时定量浇花方式与根据湿度浇花。定时定量浇花是实现每天在规定的时间自动打开电磁阀浇花，根据不同的花卉所需水量不同，用一个按钮来设置浇花时间的长短，即电磁阀打开的时间，其余时间电磁阈闭合，水流不经过;根据湿度控制浇花是用一个温度传感器，当检测的湿度低于设定的温度。就开始浇花，到了设定的温度就停止浇花。不同的控制方式可以通过手动按钮控制，也可以通过红外遥控设置。通过实验，已经实现了自动浇花。创新点在于自动浇花的水管可伸缩，有助于调整距离。 随着人们生活水平的提高，花卉逐渐收到人们的青睐，陶冶情操，净化空气。利用单片机设计了一款家庭智能浇花器实现自动浇花，节省人力，方便人们出差的时候，不至于影响花卉的生长，如果在家也可以关断浇花器，手动浇花。浇花器设置为两种方式，一种是定时定量浇花，一种是根据湿度浇花。采用哪种方式是通过按键控制或者红外遥控的，在采用定时定量浇花时，数码管显示时间和流水时间，在选用根据湿度浇花时，数码管显示是目前的湿度。 1 总体设计 利用AT89S52单片机设计了自动浇花器，针对不同的花卉，此智能浇花器设置为两种方式:一是定时定量浇花，二是利用湿度传感器检测花卉(也可以用于蔬菜等)的湿度，采集的湿度传送到单片机芯片，单片机根据湿度控制是否浇水，如果需要浇水，单片机的一个引脚p2(0置高电平，使继电器线圈通电，敞开触点闭合，打