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基于单片机的盆栽智能浇水控制系统的设计(附件)【字数:7427】

2024-11-03 15:04编辑: www.jxszl.com景先生毕设
当今社会人们的生活节奏越来越快,家中种植的盆栽经常因为得不到及时的浇灌而枯死。因此需要一个控制浇水系统来对盆栽浇水,但一般的控制浇水系统并无法让用户知道盆栽当前处于何种状态,所以需要一款新型的浇水控制系统。本设计以STC89C52为主要控制芯片。电路系统内除了包括湿度采集和A/D转换、报警等电路外还增加了GSM电路。A/D转换模块把转换后的土壤湿度信号输入到单片机,单片机对其处理并控制GSM模块发出相应的指令。用户收到短信后回复浇水,单片机开始控制继电器工作进行浇水,在浇水过程中当该值超过上限时,单片机发出控制继电器停止的信号,并通过发送短信来提醒用户浇水已完成。这样一来用户就算远在千里也能够了解盆栽是否需要浇水。
目 录
引言 1
(一)研究的背景 1
(二)研究的意义 1
一、系统总体设计 2
二、主要器件介绍 3
(一)单片机 3
(二)ADC0832 4
(三)继电器 5
三、系统硬件设计 6
(一)单片机最小系统 6
(二)土壤湿度检测电路 7
(三)报警电路 8
(四)GSM电路 9
(五)显示电路 10
(六)电源电路 11
(七)按键电路 12
(八)浇水控制电路 12
四、软件设计 13
(一)主程序设计 13
(二)浇水控制子程序设计 15
(三)显示子程序设计 16
五、实物的制作与调试 16
(一)实物的制作 16
(二)实物的调试 18
总结 20
参考文献 21
致谢 22
附录一 原理图 23
附录二 实物图 24
附录三 源程序 25
引言
(一)研究的背景
微喷灌溉技术是通过专用的小型喷头,将小水滴喷洒在作物的土壤、枝叶上的一种灌溉方法。 微型喷灌按灌溉出水的不同可分为小管出流灌溉、滴灌、地下灌溉、微喷灌等等。其中微喷灌与滴灌在农业种植中上应用较广,滴灌喷头以 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: ¥351916072¥ 
水滴的形式将水浇灌到指定的土壤位置,微喷灌喷头则将水浇灌到指定的土壤位置。 在日常生活中,微喷技术被用来给室内植物浇水,并进行一系列的改进,以确保在适当的时间和适当的水量浇水。
随着全国各地的消费升级和生活质量的提升,越来越多的人开始注重精神层面上的享受与满足,盆栽作为一种艺术形式应运而生。在家居装修中,盆栽是最常见且重要的装饰材料之一。但人们由于出差、旅游等原因,不能时刻照顾盆栽。 国外使用智能浇水方案比国内使用早许多年。国外有很多自动浇水器,但是大多自己动手组装而成,并且价格昂贵,一般不适合消费者购买。而且这些产品功能单一,不能满足人们多样化的需求。
(二)研究的意义
随着我国经济的不断发展,城市化和工业化加快了脚步,随之而来的是对环境造成污染和危害,虽然在经济方面有了很大的提升,但是对现在的室内空气和室内和室外环境造成了不同程度的污染,而环境问题成为人们关注的热点问题,环境污染越严重,对人们的身体健康危害会越大。并且在我国的一些北方地区,每年尤其是在冬季都会出现严重的雾霾天气,人们都没有办法像往常一样开窗透气,因此很多居民选择在室内种植一些植物,来起到净化空气的作用,改善室内空气质量。因为有些植物有着能够吸收周围的有害气体的功能,如吊兰和虎尾兰就能够将空气中的有害物质进行消除尤其是甲醛,而且对于一些人来说还能陶冶情操。我们都知道植物的生长除了充足的阳光外还需要有适量的水分,水分过多则会涝死过少则会枯死。那么给盆栽浇水是否能做到适时及适量,就成了盆栽是否成活的关键性因素。
如今,随着科学技术的飞速发展,无线控制技术的应用越来越广泛,这不仅消除了人们在任何情况下都需要及时解决的问题,而且使我们即使不在家也能做自己想做的事情。 盆栽智能控制浇水技术是将传统的浇花方式与现代互联网相结合的一种新型的花卉管理方法。它不但节省了时间还提高了效率。但是目前国内的研究还是比较少的。
 基于无线网络的盆栽智能控制浇水系统可以实时测量花卉当前的土壤湿度,并在花卉需要浇水的时候发送短信给用户,用户只需要通过手机发送短信就可以远程控制浇水操作,且自己可以控制花卉需要浇水的量。现在智能手机已经非常普及,而且主要是由安卓操作系统控制,所以很多人都可以通过安卓智能手机进行远程控制便利了人们的日常生活。
一、系统总体设计

图1 系统结构示意图
如图1为系统结构示意图,本设计采用单片机STC89C52作为主控器、GSM 模块作为通信核心。系统具有自动短信回复功能,对用户所发出的不同信息进行不同种处理指令并向用户进行信息的及时反馈,方便用户来实时的监测盆栽是否需要浇水。
各个模块的作用:
按键模块:设置土壤湿度的上下限与接收短信的手机号。
报警模块:声光报警提醒用户浇水。
浇水模块:继电器控制水泵进行浇水。
A/D转换模块:把输入的电信号转化为数字信号输出到单片机。
显示模块:将采集的湿度值显示。
GSM模块:需要浇水时及时的把信息反馈给用户。
当系统开始工作后,A/D转换模块会把土壤传感器测得的土壤湿度的模拟信号转变为可以识别的数字信号,当测得的湿度值低于下限时,报警系统开始工作同时GSM模块会发送短信提醒浇水,用户发送浇水指令,继电器控制水泵进行浇水,湿度值高于下限后报警系统停止工作,高于上限值时继电器停止工作用户收到浇水完成指令。
二、主要器件介绍
(一)单片机
单片机广泛应用在我们的日常生活里如:空调、遥控器、电脑等。STC89C52就是单片机中应用比较广泛的一种,它是一种低电压、高性能CMOS8位微处理器。不仅完全兼容8051,在性能方面相较于8051也做出了优化。STC89C52有PDIP、PQFP/TQFP和PLCC三个封装形式来供不同的产品需要来选择。其的内部自带有8KB的程序存储器和256字节的数据存储器,在内存不足时,可以外扩至64KB。

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