基于单片机的远程控制智能浇水系统

毕业设计任务书题目名称：基于单片机的自动浇花器设计学院（系）：电子与自动化学院专业：自动化班级：学生姓名：同组人：无指导教师：设计题目：基于单片机的自动浇花器设计一、题目来源：E自拟课题二、设计（论文）要求：设计参数：水是植物生存、生长的最基本的需要，因此，设计一种能够在无人管理的情况下的自动控制浇花系统，能够有效的防止花木在无人浇水的情况下枯死。

本设计要求：1、能够检测土壤的湿度。

2、能够检测周围环境温度。

3、利用太阳能供电节能环保。

4、根据不同的土壤和环境，能够合理的调整浇水要求。

三、个人重点：本次设计重点完成盆花自动浇水系统包括土壤温湿度的检测与控制蓄水箱自动上水和水位报警两大部分。

土壤温湿度的检测与控制部分又包括了土壤温湿度的检测和显示、自动浇水系统。

土壤温湿度的检测和显示以温湿度传感器SHT-11为感应部件，将检测到的土壤温湿度值送入AT89C51单片机，再由其输出到LCD屏进行显示。

四、各阶段时间安排、应完成的工作量：第7学期：10-12月：明确论文题目，任务，和进度安排，收集相关文献资料。

1-2月：完成英文翻译，资料汇集整理。

第8学期：第1周—第3周：选题目、查资料，写开题报告；第4周：项目分析；第5周：确定项目的总体结构；第6周：模块框架总体设计；第7周：单片机程序编写；第8周—第10周：模块设计；第11周—第12周：将系统各模块组合，进行测试；第13周—第16周：整理文档，写论文，准备答辩；五、应阅读的资料及主要参考文献目录：[1] 梁靖宇. 智能温室环境温湿度测控系统的研究与设计[D]．太原理工大学硕士学位论文，2005．[2] 王芳琴,肖新棉.单片机控制的节水灌溉系统的研究[D]. 华中农业大学硕士学位论文, 2005.[3] 江太辉．DS18B20数字式温度传感器的特性与应用[J]．电子技术，2003(12):47~49．[4] 高照阳, 李保谦．基于温室微灌的双湿度自动测控系统设计与研究[D]．河南农业大学硕士学位论文，2008．[5] 陈文清. 节水灌溉自动化控制系统研究与应用[J]. 节水灌溉, 2004(6):27~32.[6] 姚道如. PLC在大棚辣椒自动浇灌控制系统中的应用[J]. 安徽职业技术学院学报，2004(6）:16~22.[7] 马学良, 吴晓光, 苏音, 等.我国滴灌技术应用发展若干问题分析[J].节水灌溉技术, 2004(5):21~24.[8] 蔡美琴. 单片机原理及应用[M]. 电子工业出版社，2000.[9] 张兵，袁寿其. 单片机模糊智能控制在灌溉中的应用[J].节水灌溉,2002(6):21~22.[10] 王贤勇，赵传申.单片机原理与接口技术[M]. 北京：清华大学出版社, 2010.[11] 黄凤娟，基于单片机的温度测控系统在温室大棚中的设计与实现[D]. 安徽大学硕士学位论文，2006.[12] B.Z.Yuan, J.Sun, S.Nishiyama. Efect of Drip Irrigation on Strawberry Growth and Yield inside a plastic Greenhouse[J]. Biosystems Engineering, 2004, 87(2): 237~245. [13] Penning de Vries.F.W.T. The Future of Irrigation Technology [J]. Irrigation Journal, 1997(9):5~10.。

SOFTWARE 2020软 件第41卷 第11期2020年Vol. 41, No.11作者简介：施戈（1999―），男，本科，扬州大学广陵学院2017级电气工程系学生；潘往丽（1969―），女，讲师，研究方向：物理。

通讯作者：翟娟（1990―），女，硕士，讲师，研究方向：控制理论与控制系统。

基于单片机的智能浇花系统施戈 翟娟 潘往丽（扬州大学广陵学院，江苏扬州 225009）摘　要：在快节奏却又追求质量的当今社会，许多人想要养一些盆栽陶冶情操却有没时间浇灌。

本文介绍了一种以关键词：STC89C52；湿度报警 ；智能浇花；串口通信中图分类号：TP368.1文献标识码：ADOI ：10.3969/j.issn.1003-6970.2020.11.039本文著录格式：施戈，翟娟，潘往丽.基于单片机的智能浇花系统[J].软件，2020，41（11）：145-147+152Intelligent Watering System Based On Single Chip MicrocomputerSHI Ge,ZHAI Juan,PAN Wangli(Guangling College,Yangzhou University, Yangzhou Jiangsu 225009)【Abstract】：In today�s fast-paced but quality-oriented society, many people want to cultivate some pottedplants, but have no time to water them. This paper introduces an intelligent watering system with STC89C52 as the main control chip, which can feed back the real-time data to users through the mobile phone app at the same time of intelligent watering.【Key words】：AT89S52;temperature alarm;intelligent watering;serial communication设计研究与应用0 引言当今社会，更高的生活水平预示着更高的要求，许多人喜欢养一些盆栽来陶冶情操，但是有很多学生和上班族忙于学习或工作，忽略了对盆栽的浇灌。

基于51单片机的自动浇花装置本项目基于51单片机的自动浇花装置，系统选用AT89C51单片机作为控制中心，使用YL-69作为土壤湿度传感模块、18B20温度传感器作为温度传感模块、GL5506光敏电阻作为光照强度传感模块，加ADC0832A/D转换器、土壤湿度传感器和光照强度传感器可将检测到的土壤湿度和光照强度模擬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开启电磁阀进行浇水若不需浇水，则进行下一次循环检测，最终达到了自动浇花的目的。

标签：51单片机;YL-69;18B20温度传感器;GL5506光敏电阻;ADC0832A/D 传感器;LED显示屏1.项目目的随着社会生活的进步，人们的生活质量越来越高。

花花草草已经成为人们日常生活中的一部分了，很多人会选择自己种一点花卉。

在家里养盆花是大多数人的选择，简单的种植便可以陶冶情操、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。

植物是离不开水的，而人们大多数都会将其种在花盆里，盆花浇水量是否能做到适时适量，是养花成败的关键。

对于快速的生活节奏下的不同人群，往往很多时候人们无法在植物需要水的时候给它们浇水，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。

摘要随着农业生产水平的不断发展以及全球水资源的日趋紧张，世界各国都在积极探索行之有效的节水途径和措施。

智能灌溉控制系统就是为了解决水资源不足、提高灌溉效率而发展起来的。

本文研究的单片机智能灌溉控制系统，是对土壤的温湿度进行实时监控，参考实际温度值设定适宜的湿度下限值，并按照设定的湿度值进行相应的灌溉。

该智能灌溉控制系统以STC89C52单片机为核心，主要由温湿度传感器DHT11模块、按键输入模块、显示模块、水泵模块等组成；软件选用C语言编程。

该系统的功能是：根据土壤湿度传感器检测到的土壤湿度，若检测到的土壤湿度值低于系统所设定的最低湿度值，系统则自动启动系统，进行灌溉。

通过对硬件实物的测试，系统能够比较成功的实现目标功能。

【关键词】单片机；传感器；LED显示；水泵；灌溉Simulator smart irrigation control system based on singlechip microcomputerAbstractAs the level of agricultural production and the continuous development of global shortage of water resources,countries in the world are actively exp loring effective ways and measures for water conservation.Intelligent irrigati on control system in order to solve the problem of water resources,improve t he efficiency of irrigation and developed.This paper studies theintelligen t irrigation control system,temperature and humidity in the soil was monit ored in real time,refer to the actual temperature value setting and humidit y limit appropriate value,according to the set humidity value for the cor responding irrigation.The intelligent irrigation control system based on STC89C52single chi p microcomputer as the core,mainly by the temperature and humidity sensor DHT11module,key input module,display module,pump module;soft wareused C language programming.The function of this system is: accordin g to thesoil moisture,soil moisture sensor to detect soil humidity,if the detected valueis lower than the lowest humidity system setting,automati c starting system,irrigation.By physical testing,system can realize the function of relatively successful.【Key words】Single-chip Microcomputer；Sensor；LED Display；Water Pump；Lrrigation目录1 绪论 ............................................ 错误!未定义书签。

毕业设计开题报告电子信息工程基于单片机的自动灌溉系统一、选题的背景、意义单片机是一种集成在电路芯片，采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D 转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。

它是一种在线式实时控制计算机，在线式就是现场控制，需要的是有较强的抗干扰能力，较低的成本，这也是和离线式计算机的（比如家用PC）的主要区别。

单片机功能的实现是靠程序驱动的，并且可以修改。

通过不同的程序实现不同的功能，随着现在单片机的外围设备越来越多，功能越来越多样化，基于单片机的低端智能化产品设计有着广泛的前途。

尤其是特殊的独特的一些功能，这是别的器件需要费很大力气才能做到的，有些则是花大力气也很难做到的。

只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能，高效率，以及高可靠性！因此对于培养电子方面研发设计的人才，单片机的学习设计非常重要通过此次的毕业设计：（1）巩固、加深和扩大51系列单片机应用的知识面，提高综合及灵活运用所学知识解决工业控制的能力，并为学习ARM、DSP等更高性能的芯片打下基础（2）学会查阅书籍，并且要能够熟练编写程序仿真、绘图流程图、原理图及PCB图（3）对课程设计方案分析、比较、选择、熟悉用51单片机做系统开发、研制的过程，软硬件的方法、内容及步骤水是生命的基础，植物正常的生命活动就是建立在不断地吸水、传导与运输、利用和散失的过程之上。

在我国水资源却严重不足，使我国成为世界上13个淡水资源最贫乏的国家之一。

人均占有淡水资源仅为世界人均占有量的四分之一。

水资源的匮乏给我国农业发展带来了极大的障碍和困难。

农作物生长的土壤需要保持一定的湿度，人们通常根据种植的经验对农作物进行灌溉，不能及时或不能精确地控制浇水的多少，在很大程度上白白地浪费掉一大部分水资源。

基于stm32单片机智能灌溉控制系统与实现任务书下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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基于单片机的蔬菜大棚农业自动化灌溉系统研究设计摘要：随着农业自动化水平的提高．农业灌溉逐步发展到自动灌溉系统。

为此，介绍一种基于单片机和射频模块nRF24Lol 来实现无线数据传输，利用多点湿度传感器检测环境湿度的蔬菜大棚自动灌溉控制系统。

系统由主站和分站组成，主站和分站可以通过无线射频模块交换实时湿度数据，并由主站处理后发送控制信号控制分站的电磁阀实现自动灌溉。

关键词：农业自动化灌溉系统；AvR单片机；无线射频技术O引言随着我国农业自动化水平的提高，农业灌溉由以往的人工灌溉发展到现在的自动灌溉，并且在多种地形和条件下使用，效果都非常不错。

但是，这种灌溉系统也有不少缺点，如不能检测当前环境的湿度，只是按照灌溉时间间隔来进行控制；遇到比较大的种植面积，布线非常复杂，电缆需要做防水保护，制作成本和维护成本都非常高。

所以，考虑到农业灌溉的特殊性，本文提出了一种新型的自动灌溉系统，适用于多种农业种植环境，以蔬菜大棚自动灌溉系统为例，从硬件和软件设计方面分析：首先，布线方面不采用传统的线路铺设，而采用无线射频模块传输数据和接收数据，具有较大的灵活性，并节约成本；其次，通过利用高性能AVR单片机具有的sPI 方式，来控制发送和接收无线传输模块传输的数据，并可靠地控制电磁阀动作，利用单片机控制具有较强的实时性，并且可以移植到各种实时操作系统中实现；最后，蔬菜大棚室外降雨等因素可以忽略，使程序更加稳定，并能有效的节约维护成本。

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1系统硬件设计本系统由主站和分站组成点对多点的无线数据传输网络，其中1 个主站，多个分站，本设计中以3个分站为例，每个分站上其他电路由一个湿度传感器、电磁阀驱动电路和电磁阀构成。

主站与分站之间距离理论不超过l km，实际50m即可。

主站和分站的核心都是利用AVR单片机控制操作，主站单片机：主要接收湿度数据并处理，然后发送数据到相应分站，分站的单片机接收到数据后响应主站命令，从而控制电磁阀动作。

基于单片机的智慧花盆
智慧花盆的核心技术之一就是单片机。

单片机是一种集成了中央处理器、存储器和输
入输出接口的微型计算机系统，具有体积小、功耗低、性能高等特点，非常适合用于智能
化产品的设计与制造。

基于单片机的智慧花盆通过搭载单片机芯片，实现了对植物生长环
境的智能监测和控制，为植物的养护提供了全新的方式。

智慧花盆搭载的单片机芯片具有强大的计算和控制能力，在保证产品性能的也能够实
现更加丰富多样的功能。

传感器是智慧花盆实现智能化的重要组成部分，通过传感器可以
实时监测植物生长环境的温度、湿度、光照等参数，将监测数据传输给单片机芯片进行处理，从而实现对植物生长环境的智能控制。

单片机芯片还可以集成通讯模块，实现智慧花
盆与手机或电脑的远程连接，用户可以通过手机或电脑查看植物生长环境的实时数据，并
进行远程控制，为植物的养护提供更加便捷的方式。

智慧花盆不仅可以实现对植物生长环境的智能监测和控制，还可以通过单片机芯片实
现更多有趣的功能。

智慧花盆可以根据植物的生长状态智能调节灯光和浇水的时间和量，
实现对植物的个性化养护；还可以通过单片机芯片实现对植物生长环境的数据存储和分析，为用户提供植物养护的建议和指导；甚至还可以集成语音识别和人工智能等技术，实现与
用户的语音交互，让使用更加智能和便捷。

基于单片机的智慧花盆通过集成传感器、控制芯片和通讯模块等技术，为植物的养护
提供了更便捷、更智能的解决方案，引领着植物养护的新潮流。

未来，随着智能化技术的
不断发展和普及，基于单片机的智慧花盆将会实现更多有趣的功能，为用户带来更加智能化、便捷化的植物养护体验。

Design and Research 设计与研究基于STM32的花卉智能浇水系统的设计#Design of Intelligent Watering System of Flowers Based On STM32賡应生(福建省农业机械化研究所，福建福州350005)摘要:本文提出了一种基于STM32的花卉智能浇水系统,该系统采用液晶触摸屏实现人机交互界面，通过土壤湿度传 感器采集土壤湿度实现自动浇水，系统操作简单，可用于室内花丼盆景的浇水。

关键词:STM32;土壤湿度传感器;自动浇水中图分类号:T P368S126文献标识码:A文章编号：1005-1937(2017)04-009-031概述在家中、办公室等场所养植花卉、盆景等植物用于改善室内空气质量、美化环境，已经成为许多人的一种生活习惯。

但是在养植过程中，经常由于人为的原因(如长期出差、节假日出行、人为判断失 误等)未给或过量给花丼、盆景浇水,结果导致了植 物的枯死，给养花人带来了精神和经济上的双重损 失。

为了防止花丼缺水，有人设计出人机界面简单 的花丼浇水提醒器[1]。

本文提出了一种花丼智能浇 水系统，系统能够实时采集土壤中的湿度,养花人 可通过液晶触摸屏进行湿度参数和时间参数的设 定，系统自动完成花丼浇水。

系统人机界面友好，操作简单。

2系统总体方案设计花丼智能浇水系统总体框架如图1所示。

中央控制单元通过土壤湿度传感器获取当前土壤湿 度状况，当土壤湿度小于设定湿度时，启动水泵工 作。

由于室内花丼摆放位置不固定，因此系统采 用了储水箱储水。

储水箱中安装有水位传感器，当储水箱水位低时，系统通过声音报警模块报警，提醒养花人及时往水箱加水。

系统采用液晶触摸 屏来实现人机交互功能，通过液晶触摸屏可以对 土壤湿度进行设定,手动开启或关闭水泵。

为了 在液晶触摸屏上实现汉字的显示，系统加人SD卡 模块用于存储汉字字模。

此外，湿度数据也存储 在SD卡中。

基于单片机的智能浇花系统的设计与实现摘要随着科学的不断发展和人们生活水平的不断进步，人们对于生活质量的要求也越来越高，花草养殖成为了家庭生活中的一部分，人们养殖花草的目的大多是为了陶冶情操和提高室内外的空气质量等等，但由于工作繁忙等原因，不能按时给花草浇水成为了花卉死亡的主要原因。

本文利用AT89C51单片机设计了一种自动浇花控制系统，此系统可为人们解决因工作等原因无法按时为花卉浇水的问题，以便于花卉茁壮成长。

本设计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4个按键开关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，电磁阀大连东软信息学院毕业设计（论文） Abstract Design and implementation of the IntelligentControl System for Watering the Flowersbased on single chip microcomputerAbstractWith the continuous development of science and the people life level of progress , people for the requirements of the life quality is more and more rigorous , plants breeding become part of the family life. The purposes of people breeding plants are for the edify sentiment and improve the indoor and outdoor air quality and so on. Because of the busy jobs and other factors, the inability to water the flowers and plants become the main cause of death. In this paper, AT89C51 single-chip microcomputer designed a kind of automatic watering the flowers control system. The system can work for people who can not water the flowers on time, so that the flowers can grow strength and healthy.This design uses the assembly languages programming, realizing hours, points, second display on LED; And using single chip computer to realize the timing, timing function, and at the same time through four button switches to achieve parameter setting and adjustment function, the water the flowers of the interval time set, the duration of water with the chip set, solenoid valve to be automatic control. According to users setting time done smoothly the task of watering the flowers.Key words: MCU, control, display, solenoid valve目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1课题研究背景与意义 (1)1.2课题研究内容与方法 (1)1.3课题研究现状 (2)第2章关键技术介绍 (4)2.1单片机介绍 (4)2.2继电器的工作原理和特性 (4)第3章系统需求分析 (5)3.1系统设计目标 (5)3.2系统功能需求 (5)3.2.1 单片机最小系统 (5)3.2.2 显示模块 (5)3.2.3 电机驱动模块 (5)3.2.4 按键模块 (6)3.2.5 AD转换模块 (6)3.3系统非功能需求 (6)3.4系统开发环境 (6)3.5系统可行性分析 (6)第4章系统设计 (7)4.1系统设计指导原则 (7)4.2体系结构设计 (7)4.3硬件设计 (7)4.3.1 STC89C52单片机介绍 (7)4.3.2 单片机最小系统 (9)4.3.3 复位电路 (9)4.3.4 时钟电路 (10)4.3.5 AD转换模块 (10)4.3.6 显示模块 (12)4.3.7 水泵驱动模块 (13)4.4软件设计 (14)4.4.1 主程序流程及相关说明 (14)4.4.2输入模块 (15)4.4.3 AD转换程序 (16)第5章系统实现 (18)5.1环境配置 (18)5.2功能模块实现 (19)5.2.1 主函数实现 (19)5.2.2 LCD1602数据读取函数实现 (20)5.2.3 延迟函数实现 (22)第6章系统测试 (24)6.1测试概述 (24)6.2测试结果分析 (24)第7章结论 (25)参考文献 (26)致谢 (27)第1章绪论1.1 课题研究背景与意义随着社会生活的进步，人们的生活质量越来越高。

基于单片机的智能灌溉系统设计摘要：本篇论文基于单片机设计了一种智能灌溉系统，该系统采用了传感器、液晶显示屏、水泵等元器件，实现了对植物生长环境的实时监测和自动控制，具有良好的实用性和能效性。

本文详细介绍了系统的硬件设计和软件实现，包括传感器选择、信号放大和AD转换、数据存储和通信，植物生长条件自适应控制等方面，同时对系统的性能和实际应用情况进行了测试和分析。

关键词：单片机；智能灌溉系统；传感器；控制一、引言随着人工智能和物联网技术的快速发展，智能化系统的应用越来越广泛，尤其是在农业生产领域。

智能灌溉系统充分利用先进的传感器、控制器、执行器等技术，实现了对植物生长环境的实时监测和自动控制，提高了农业生产的效率和产量。

本文针对现有灌溉系统存在繁琐操作、效率低下、能耗大等问题，设计了一种基于单片机的智能灌溉系统，旨在提高灌溉系统的自动化程度和能效性。

二、系统设计1. 硬件设计系统硬件主要包括传感器、控制器和执行器三部分。

传感器：负责对植物生长环境的温度、湿度、土壤湿度等参数进行实时监测，为后续的控制提供数据支持。

我们选择了高精度、低功耗、小体积的温湿度传感器和土壤湿度传感器，通过串口传输将数据传输给控制器。

控制器：负责对传感器获取的数据进行处理和分析，并根据预设的阈值判断当前生长环境是良好还是需要调节。

我们选择了低功耗、高性能的单片机作为控制器，采用ADC芯片对传感器信号进行放大和AD转换，实现对环境参数的实时监测和数据处理，同时能够接收用户的操作和指令，实现灌溉时间和量的自适应调节。

执行器：根据控制器的指令，实现灌溉系统的自动化调节和控制。

我们选择了大功率、高效能的水泵作为执行器，通过控制器的PWM模块实现对水泵的开关控制，根据程序设定的参数自动开启或关闭水泵，保证植物生长环境在最佳状态下。

2. 软件实现系统软件主要负责传感器数据的采集、处理和控制器指令的生成。

数据采集：通过单片机的ADC模块对传感器信号进行采集和放大，同时采用I2C或SPI协议与传感器通信，实现对环境参数的实时采集和处理，并将处理后的数据存储在Flash或EEPROM中。