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自动浇花系统毕业设计论文

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.WORD版本. 自动浇花系统毕业设计

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目 录 第1章 系统功能与特色 1.1 系统功能特色简介 （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，则系统也不会浇水。 （2）加水提示 水箱装有红外检测器，水位过低时，红外被促发，系统记录下标志，系统会立刻提示用户加水。 （3）时间显示 系统统部装有一块DS1302时钟芯片，可以准确的显示时间，用户可以根据时间记录花期。 （4）浇水设置 本系统增加了外设键盘，用户可根据花的品种不同而设定不同的浇水限制。

.WORD版本. （5）数据保存 系统部放置了一块EEPROM，可对用户的设置进行保存，具有掉电保护功能。

1.2 功能指标 （1）温度测量精确到1℃，湿度测量精确到1%RH，土壤湿度测量精确到1%RH，光照强度测量精确到1lx； （2）LCD显示温湿度、土壤湿度、光照强度以及时间和浇水限值； （3）电磁阀开断灵敏度0.1s； （4）存储芯片擦写次数可达10万次以上；

.WORD版本. 第2章 系统硬件设计

2.1 硬件框架

图2-1 硬件框架图 2.2 主控芯片

Bardolino是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得Bardolino为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。具有以下标准功能：8k字节Flash，512字节RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，置4KB EEPROM，MAX810复位电路，三个16 位 定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口。另外 STC89X52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个

MUC STC89C52 温，湿度采集模12864液晶显示 按键输入 土壤湿度采集浇水模块 光照强度采集

水位器 蜂鸣器 DS1302

EEPROM

.WORD版本. 中断或硬件复位为止。最高运作频率35Mhz，6T/12T可选。 Bardolino单片机和atmel的对比: atmel： （1）8K字节程序存储空间； （2）512字节数据存储空间； （3）带4K字节EEPROM存储空间； （4）可直接使用串口下载。 Bardolino单片机: （1）8K字节程序存储空间； （2）256字节数据存储空间； （3）没有带EEPROM存储空间。

2.3 温湿度采集模块 （1）DHT11数字温湿度传感器 温湿度采集部分使用DHT11数字温湿度传感器。DHT11数字温湿度传感

器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器，它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接，因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。校准系数以程序的形式储存在OTP存中，传感器部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。单线制串行接口，使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗，信号传输距离可达20米以上，使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选则。产品为 4 针单排引脚封装，连接方便，特殊封装形式可根据用户需求而提供。 （2）湿度值输出

.WORD版本. DHT-11可通过I2C 总线直接输出数字量湿度值,从其相对湿度输出特性曲线中可以看出,DHT11 的输出特性呈一定的非线性,为了补偿湿度传感器的非线性以获取准确数据,可按式（3-1）修正湿度值: linearRH=2321RHRHSOcSOcc 13

式中,SORH 表示传感器相对湿度测量值,系数取值分别如下: 12位时：6321108.2,0405.0,4

ccc

；

8位时： 4321102.7,648.0,4

ccc

。

（3）温度值输出 DHT-11温度传感器的线性非常好,可用下列公式（3-2）将温度数字输出转换成实际温度值T :

TSOddT21 23 式中，TSO

表示传感器温度测量值。当电源电压为5V，温度传感器的

分辨率为14位时，40

1d，01.02d

；当温度传感器的分辨率为12位时，

401d，04.02d。

图2-3 相对湿度输出特性曲线图 2.4 土壤湿度采集模块

Bardolino Moisture Sensor土壤湿度传感器可用于检测土壤的水分，

.WORD版本. 当土壤缺水时，传感器输出值将减小，反之将增大，使用AD转换器读取它的值,然后传送给单片机，单片机根据数值大小来判断是否该浇水。 AD采用了TLC2543，TLC2543是TI公司的12位串行模数转换器，使用开关电容逐次逼近技术完成A/D转换过程。由于是串行输入结构，能够节省Bardolino系列单片机I/O资源，且价格适中，分辨率较高，因此在仪器仪表中有较为广泛的应用。 2TLC2543的特点: （1）12位分辩率A/D转换器； （2）在工作温度围10μs转换时间； （3）11个模拟输入通道； （4）3路置自测试方式； （5）采样率为66kbps； （6）线性误差±1LSBmax； （7）有转换结束输出EOC； （8）具有单、双极性输出； （9）可编程的MSB或LSB前导； （10）可编程输出数据长度。

图2-4 土壤湿度传感器 2.5 光照强度采集模块

光照采集采用了光敏电阻，根据光敏电阻阻值说光照强度的不同，而

.WORD版本. 大小不一样这一特性采用电阻分压的方式采集光敏电阻两端电压值，经AD转换读取数据，根据AD值求出光照强度。

2.6 时间显示模块

DS1302是美国 DALLAS 公司推出的一种高性能、低功耗的实时时钟芯片，附加31字节静态 RAM，采用SPI三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号和 RAM数据。实时时钟可提供秒、分、时、日、星期、月和年，一个月小与31天时可以自动调整，且具有闰年补偿功能。工作电压宽达2.5～5.5V。

2.7 显示模块 显示部分采用了一块12864中文字库液晶。12864液晶显示模块是128×64点阵的汉字图形型液晶显示模块，可显示汉字及图形，置国标GB2312码简体中文字库（16X16点阵）、128个字符（8X16点阵）及64X256点阵显示RAM（GDRAM）。可与CPU直接接口，提供两种界面来连接微处理机，8-位并行及串行两种连接方式。具有多种功能，如光标显示、画面移位、睡眠模式等。

图2-7 12864液晶显示图

.WORD版本. 2.8 水量提示模块

水箱装有红外检测器，水位过低时，红外被促发，系统记录下标志，系统会立刻提示用户加水。原理说明：当没有物体反射红外线时，Ce之间截止，无电流流过，输出电压为电源电压，高电平；当有物体反射红外线时，be饱和导通Ce也就导通了，输出端就相当于接地，输出电压为低电平。

2.9 存储模块 存储芯片采用AT24C02。AT24C02是一个2K位串行CMOS E2PROM，部含有256个8位字节，CATALYST公司的先进CMOS技术实质上减少了器件的功耗。AT24C02有一个16字节页写缓冲器，该器件通过IIC总线接口进行操作，有一个专门的写保护功能。

2.10 浇水模块 水部分采用了一个G1/4 2分口径电磁阀，单片机通过分析采集来的信息控制继电器的开断进而控制电磁阀的通断。

图2-10 浇水模块图

.WORD版本. 2.11 电源模块

本系统创新性的加入了电源模块，不用再为不好供电而发愁。由于要12864液晶和功率较大的电磁阀本系统的稳压芯片才用了功率较大抗干扰强的LM2596和LM7812。 LM2596系列是美国国家半导体公司生产的3A电流输出降压开关型集成稳压芯片，它含固定频率振荡器（150KHZ）和基准稳压器（1.23v），并具有完善的保护电路：电流限制、热关断电路等。利用该器件只需极少的外围器件便可构成高效稳压电路。提供有3.3V、5V、12V及可调（-ADJ）等多个电压档次产品。此外，该芯片还提供了工作状态的外部控制引脚。

图2-11 LM2596芯片图 LM2596系列开关稳压集成电路的主要特性如下：

（1）最大输出电流：3A ； （2）最高输入电压：37V ； （3）输出电压：3.3V、5V、12V及（ADJ）等，最大输出电压37V ； （4）震荡频率：150KHZ ； （5）转换效率：75%~88%（不同电压输出时的转换效率不同） ； （6）工作温度围围：-40℃~+125℃ ； （7）工作模式：低功耗/正常两种模式。可外部控制 ； （8）工作模式控制：TTL电点评相容 ； （9）所需外部组件：仅四个（不可调）；六个（可调） ； （10）器件保护：热关断及电流限制 ；

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《基于单片机智能花卉浇水系统的设计》

《基于单片机智能花卉浇水系统的设计》

基于单片机的自动浇花系统的设计与实现摘要：随着信息化时代的高速发展，人们对环境的质量也越来越注重。

在家养花就成为了人们的第一个选择的东西，在家里养花不仅能够使生活更加丰富，还可以使情操得到陶冶。

并且养殖的植物能够通过植物绿色光合作用，在释放氧气的同时吸收二氧化碳，在这种情况下空气也就能够得到净化，从而变得更加清新，并且，绿色植物能吸收因为装修而产生的有害物质，比如甲醛和苯等。

由于植物的这些优点，越来越多的人，对在家养花情有独钟。

这篇文章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，然后按照每天的定量供水为限，在固定的时间内，自己启动浇花系统，然后按照各种植物需要的不同水量，来进行浇水，其中会有一个装置来控制，供水的时间也就是电磁阀开启和闭合的时间。

在学校供水的时候水棒会进行运转，其他时间停止工作，也就不会有补水，按照温度和湿度来严格控制供给水量，主要用到的是SLHT5-1土壤温度湿度传感器，如果没有呃，检测到温度和湿度达到要求，传感器就会机控智能开始，给花浇水。

在达到了固定的温度，湿度之后关机就会停止给花浇水，这个系统不仅能够使植物得到按时按量的水量，并且还可以为节约水资源做出贡献，然后在这种情况下植物就能够得到更好的生长。

关键词:单片机;自动浇花系统;传感器;AbstractWith the development of society, people pay more and more attention to environmental quality. Farming flowers has become the first choice. Farming at home can enrich people's life. At the same time, flowers can absorb carbon dioxide through photosynthesis to release oxygen and purify air, and flowers can also absorb toxic substances such as benzene and formaldehyde in newly decorated houses. So more and more people like to breed flowers. This paper designs an intelligent humidity induction watering system. The system uses single chip AT89S52 as control chip, buzzer alarm before starting watering, water supply on time and quantity is to automatically start pumping watering at a limited time every day. According to the difference of water requirement of various flowers, a button device is used to control the time of water supply, that is, the time of opening and closing of solenoid valve. The pump will not turn and there will be no water flow in the rest of the time. The main purpose of strictly controlling water supply according to temperature and humidity is SLHT5-1 soil temperature and humidity sensor. If the temperature and humidity of the sensor can not meet the specified requirements, it will start watering flowers and stop watering flowers when the temperature and humidity meet the specified requirements. The system can not only water flowers on time and in quantity, but also save water resources, so that flowers can grow better.Key words: single chip computer; intelligent watering system; sensor一、绪论 (1)1.1选题目的及意义 (2)1.2国内市场发展现状 (3)1.3研究方法和手段 (3)1.4植物、植物的一般生长习性 (4)1.5单片机介绍 (4)二、基于单片机的智能浇花系统 (4)2.1系统的总体设计 (4)2.2系统组成部分 (5)2.3系统工作原理 (5)三、系统硬件设计 (6)3.1AT89S52型单片机 (6)3.2 STM32最小单片机系统 (6)3.3土壤湿度检测电路 (7)3.4键盘及液晶显示电路 (8)3.5水泵调节 (8)3.6报警电路和系统 (9)3.7单片机最小系统 (9)3.7.1晶振电路设计 (9)3.7.2复位电路 (10)3.7.3按键消抖方法 (10)3.8系统的功能设计与实现 (10)四、基于物联网的智能植物养护系统的研究 (11)4.1系统设计 (11)4.1.1系统结构 (11)4.1.2系统工作原理与功能 (12)4.2系统实现 (12)4.3显示界面 (12)五、系统功能调试 (13)六、系统软件设计 (14)七、总结 (16)致谢 (16)参考文献 (16)附录 (17)一、绪论实际上国内国外像这种机控智能浇花系统实际上都在现实都得到了运用，但是很大一部分的机控智能供水灌溉系统都采用虹吸的方式，也就是利用渗透来实现补水浇花，这种方式的补水过程连续不间断，但是这样的方法只能够保证花不会因为缺水而感到干枯，这样的方式不是根据花实际需要多少来给它供水的。

自动浇花系统

自动浇花系统

毕业设计（论文）开题报告课题名称自动浇花系统的设计课题来源教师命题课题类型EX 指导教师学生姓名学号专业自动化一、调研资料准备现在生活中，随着人们生活水平的提高，人们对花卉、树木等绿色植物的喜爱和种植越来越多，在家里养盆花能够陶冶情操，使生活多姿多彩。

对花卉的浇灌、施肥等管理工作都需要人们来定期完成，但是由于现代生活节奏的加快，生活压力增大，使人们没有时间来照看自己家的花卉，人们往往忙于工作而忘记或者由于长时间外出而未能及时为花卉补充水分及养料，导致花卉枯萎死亡。

二、设计目的水是植物生存、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上述情况枯死。

三、设计要求1、毕业设计（论文）中心突出，内容充实，论据充分，论证有力，数据可靠，结构紧凑，层次分明，图表清晰，格式规范，字迹工整，结论正确。

2、能够检测土壤的湿度。

3、能够检测周围环境温度。

4、利用太阳能供电节能环保。

5、根据不同的土壤和环境，能够合理的调整浇水要求。

三、设计思路利用湿度传感器来检测土壤的含水量并将检测到的信号传给控制器STC15F408AD 单片机，通过DS18B20温度传感器检测到的环境温度反馈到单片机，单片机经过比较处理。

如果需要浇水则驱动水泵电机浇水。

如果不需要单片机会进入掉电模式。

系统可以适应不同的土壤和环境进行设定。

四、设计预期成果太阳能板通过DC-DC稳压模块给锂电池充电并为系统供电。

通过对土壤湿度和环境温度的检测实现自动浇花。

用电阻丝实现对水位的检测，当水箱没水时，把信号传递到单片机，单片机处理后使LED灯亮则需要加水。

五、任务完成的阶段内容及时间安排第一阶段：第8学期1-2周上交太阳能自动浇花系统的开题报告、文献综述。

第二阶段：第8学期3-4周整理收集太阳能自动浇花系统的相关资料，开始初步设计太阳能自动浇花系统的硬件电路，和老师讨论确定硬件电路图。

第三阶段：第8学期5-9周焊接硬件电路并编写硬件电路的软件程序部分，并通过硬件对所编写程序进行调试。

-【毕业论文】基于物联网的智能浇花演示系统的设计与实现(整理版)

-【毕业论文】基于物联网的智能浇花演示系统的设计与实现(整理版)

-【毕业论文】基于物联网的智能浇花演示系统的设计与实现（整理版）JDFJKDHFKAHGJHLKFHJHAKHFLJKDHFKLJASHDFKJHAKLDFHDLSFHKLDSJ*******************实践教学*******************计算机与通信学院2014年春季学期物联网综合应用实践课程设计题目: 基于物联网的智能浇花演示系统专业班级:姓名:学号:指导教师:成绩: DFSGSJDFKGHERUHJKDHKLSHDKJHKSHKFHLKGHDLSFGHDSKLFHGLDKSFHGLKFGDS JDFJKDHFKAHGJHLKFHJHAKHFLJKDHFKLJASHDFKJHAKLDFHDLSFHKLDSJ目录摘要 ..................................................................... .......................................................... 1 一、基本原理...................................................................... ............................................. 2 二、基本硬件系统...................................................................... . (2)2.1 CC2530控制器...................................................................... . (3)2.1.1 CC2530引脚介绍 ..................................................................... (3)2.1.2 CC2530功能介绍 ..................................................................... (5)2.1.3 模块说明 ..................................................................... (6)2.2 温、湿度采集模块 ..................................................................... . (9)2.2.1 传感器性能说明 ..................................................................... .. (10)2.2.2 接口电路 ..................................................................... . (10)2.2.3 电源引脚 ..................................................................... .. (11)2.2.4 穿行接口(两线双向) .................................................................... (11)2.3 光照强度采集模块 ..................................................................... (11)2.4 水位传感器及报警模块 ..................................................................... . (12)2.5 浇水和电机模块 ..................................................................... ........................... 12 三、软件系统的设计 ..................................................................... . (13)3.1 系统软件流程图 ..................................................................... ........................... 13 四、系统测试 ..................................................................... .......................................... 13 五、设计总结 ..................................................................... .......................................... 14 参考文献...................................................................... .................................................. 15 致谢...................................................................... ......................................................... 16 附录...................................................................... (17)DFSGSJDFKGHERUHJKDHKLSHDKJHKSHKFHLKGHDLSFGHDSKLFHGLDKSFHGLKFGDS JDFJKDHFKAHGJHLKFHJHAKHFLJKDHFKLJASHDFKJHAKLDFHDLSFHKLDSJ摘要本次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。

自动浇花系统的设计文献综述

自动浇花系统的设计文献综述

自动浇花系统的设计文献综述本科毕业设计（文献综述）题目自动浇花系统的设计姓名专业学号指导教师二○一四年五月自动浇花系统的设计文献综述1 前言现在生活中，随着人们生活水平的提高，人们对花卉、树木等绿色植物的喜爱和种植越来越多，在家里养盆花能够陶冶情操，使生活多姿多彩。

而且，盆花通过光合作用能吸收二氧化碳，净化空气，在有花草的地方空气中阴离子聚积较多，所以空气也会特别清新，另外，有许多花木还可吸收空气中的有害气体，因此，如今许多的人喜爱养盆花。

随着我国房地产的发展，近年来出现高档住宅社区和别墅区，一部分拥有了私家花园，家庭式的浇灌在国内也没正式的起步，和人们现在的生活压力大，没有时间来照看自己家的花卉和小草，但是人们现在生活的环境中太多的电子产品，影响我们的身体健康，所以我们不得不养些花花草草的，还可以陶冶一下情操。

[1]然而以前对花木的浇灌、施肥等工作都需要人工来实现，由于现代生活节奏的加快，人们往往忙于工作而忘记定期、及时的为花卉补充水分及养料，或者由于放假回家而将花放办公室等处没人管理导致花木枯死。

水是植物生存、生长的最基本的需要.花卉生长所需的水分，大部分是从土壤中吸收来的，保持土壤适当的含水量，是花卉正常发育和获得更高观赏品质的必要条件。

常见的花卉按其需水习性和对不同水分环境的适应能力，可分为水生花卉、湿生花卉、中生花卉和旱生花卉四种。

不同的花卉我们需要浇的水量也不一样。

不同的花卉需水量不同，相同的花卉在不同的生长阶段所需的水量也是不尽相同的。

花卉对土壤水分的要求在各生长阶段不同而不同。

我们要根据花卉的生长季节及生长期合理安排。

综上所述，盆花的合理浇水就显得尤为重要。

[2]随着自动化设备的不断完善，各种自动浇花装置也不时的涌入社会。

根据土壤湿度传感器设计的花卉自动浇水系统能根据作物及其不同生长阶段对环境条件的具体需要，随时调整控制花卉土壤湿度，让花卉能良好生长。

2 自动浇花系统的设计要求能够检测土壤湿度，当湿度小于设定值时，进行浇水。