基于单片机的自动灌溉系统设计【文献综述】
基于AT89C51单片机的智能浇灌系统设计
基于AT89C51单片机的智能浇灌系统设计1. 引言1.1 背景介绍随着社会的发展和人口的增加，农业灌溉系统的自动化和智能化需求日益增加。
传统的人工浇灌方式存在效率低下、浪费资源等问题，迫切需要一种更加智能、高效的灌溉系统来满足农业生产的需求。
基于AT89C51单片机的智能灌溉系统设计，就是针对现有灌溉系统存在问题进行改进和优化而提出的一种解决方案。
AT89C51单片机是一种经典的8位单片机，具有较强的性能和稳定性，广泛应用于各种嵌入式系统中。
本设计旨在通过利用AT89C51单片机的强大功能，结合传感器技术和执行器控制，设计出一种智能的灌溉系统，实现对农作物根据土壤湿度和环境条件进行合理浇水的智能控制。
通过本设计的实施，不仅可以提高灌溉系统的自动化程度和智能化水平，提高农田灌溉效率和减少水资源的浪费，还可以为农业生产提供更加可靠的技术支持和保障。
相信这将对推动农业现代化和提高农业生产效益起到积极的推动作用。
1.2 研究意义智能灌溉系统是一种利用现代信息技术和自动控制技术，结合植物需水情况和环境条件，实现自动测量土壤湿度、控制灌溉水量和时间的系统。
随着城市化进程的加快和农田灌溉水资源的日益紧张，传统的人工浇灌方式已经难以满足农田灌溉的需求，而智能灌溉系统的引入将极大地提高农田灌溉的效率和节约用水。
研究智能浇灌系统的意义在于，通过运用现代化技术，提升农田灌溉的自动化程度，减轻农民劳动强度，提高水利设施利用率，降低用水成本，保护农田生态环境，促进农业可持续发展。
智能灌溉系统的研究将为农田灌溉提供一种新的解决方案，为农业生产提供更为稳定、高效的灌溉水源，为实现农业可持续发展作出贡献。
本研究旨在基于AT89C51单片机设计智能浇灌系统，探索其在农田灌溉中的应用，为提高农田灌溉效率，节约用水资源做出贡献。
通过对智能灌溉系统的设计与测试，验证其在实际农田灌溉中的可行性和效果，为农田灌溉技术的创新和发展提供一定参考。
基于单片机的自动节水灌溉系统
目录第1节引言 (3)1.1 节水灌溉系统概述 (3)1.2 本设计任务和主要内容 (4)第2节系统主要硬件电路设计 (5)2.1 单片机控制系统原理 (5)2.2 单片机主机系统电路 (5)2.2.1时钟电路 (6)2.2.2复位电路 (6)2.2.3数据存储器的扩展电路 (6)2.3 数据采集处理电路 (7)2.4 LED显示系统电路 (8)2.5 超限报警电路 (10)第3节系统软件设计 (11)3.1 系统主程序设计 (11)3.2 采样子程序设计 (12)3.3数据处理 (13)3.3. 1数字滤波技术 (13)3.3.2标度变换 (15)3. 3. 3 BCD转换 (18)3. 4 LED动态显示程序 (18)第4节结束语 (21)参考文献 (22)基于单片机的自动节水灌溉系统第1节引言自动控制节水灌溉技术的高低代表着农业现代化的发展状况，灌溉系统自动化水平较低是制约我国高效农业发展的主要原因。
单片机控制的滴灌节水灌溉系统，该系统可对不同土壤的湿度进行监控，并按照作物对土壤湿度的要求进行适时、适量灌水，其核心是单片机和PC机构成的控制部分，主要对土壤湿度与灌水量之间的关系、灌溉控制技术及设备系统的硬件、软件编程各个部分进行实现。
单片机控制部分采用AT89C51单片机为核心，主要由土壤湿度传感器，信号处理电路，显示电路，输出控制电路，故障报警电路等组成，软件选用汇编语言编程。
单片机可将土壤湿度传感器检测到的土壤湿度模拟量转换成数字量，显示于LED显示器上。
该系统灵活性强，易于操作，可靠性高，将会有更广阔的开发前景。
1.1 节水灌溉系统概述生命之起源，水为必要条件，没有了水，地球上的生命将会枯竭。
随着21世纪的到来，能源危机将接踵而至。
比能源危机更可怕的是，作为人类生命之源的水的短缺到了前所未有的程度，这一状况还将随着时间的推移和社会的发展继续恶化。
水资源危机已成为全球性的突出问题，利用科技手段缓解这一危机，将是人类主要的出路。
花园浇水智能控制系统的单片机设计【文献综述】
文献综述电子信息工程花园浇水智能控制系统的单片机设计一、前言m，居世众所周知，我国是水资源严重短缺的国家之一，虽然水资源总量约2．8万亿3界第六位，但因人多地广，人均水资源不足世界人均占有量的四分之一。
每年缺水量近400 m，其中农业缺水近300亿3m。
[1]由于传统、粗放、落后的灌溉方式，我国灌溉水资源浪亿3费情况相当严重。
据统计，目前我国灌溉水利用率只有40%左右，个别省份只有20%，而发达国家的灌溉水利用率可达到80%-90%。
对比可知，农业节水势在必行。
各国实践研究也证明，农业节水切实可行且潜力巨大。
另外，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，然而以前对花木的浇灌、施肥等工作都需要靠人工来实现，不能根据植物正常生长所需要的水分、温度来实时调节植物生长环境的参数，不利于花木的成长以及资源的高效利用。
综上所述，当前加大技术投入，使环境控制高度自动化与智能化是现代浇水系统发展的必然趋势。
二、前人花园浇水智能控制系统研究成果灌溉自动化始于20世纪30年代，二次世界大战前，法国研制了一系列用以实行渠系自动化运行的水力自动闸门，并提出了一套比较完整的自动化灌溉控制方法，开了自动化灌溉的先河。
20世纪50年代以来，随着电子学和计算机技术的应用和发展，利用电子设备、计算机设备和程序控制的灌溉智能化技术也得到了同步发展，并在法国、美国、日本等发达国家乃至一些发展中国家得到了日益广泛的应用和发展。
[2]世界上智能灌溉工程实施比较好的国家有以色列、法国、美国等。
这些国家现代温室的研究起步早、发展快，对综合环境控制技术水平相对较高。
目前，他们采用先进的节水灌溉制度，由传统的充分灌溉向非充分灌溉发展，对灌区用水进行监测预报，实行动态管理，监测土壤情况和作物生长，开发了一系列功能强大的数字式灌溉控制器，并广泛应用。
目前，世界上最先进的灌溉智能化技术是在微灌技术的基础上，按照技术集成和机械化程度，增加对土壤、作物长势情况、温度等生长环境因素等的监控和检测，用精确的灌溉设施及技术实现全自动化监控，按需定位、定量精确灌溉。
基于单片机的智能灌溉系统设计
基于单片机的智能灌溉系统设计随着现代农业技术的不断进步，智能化农业、智能化灌溉已经成为农业领域的研究热点和发展方向。
基于单片机的智能灌溉系统通过无线通讯、传感器控制等技术手段，实现对水源、土壤、气候等情况的实时监测和掌控，从而实现对灌溉的精准控制、降低浪费，提高作物产量和质量，助力农业现代化建设。
本文将介绍基于单片机的智能灌溉系统的设计，主要包括系统的硬件、软件设计与实现等方面。
一、系统硬件设计1.传感器模块智能灌溉系统需要使用多种传感器来实现对土壤、空气、水源等信息的测量和控制。
目前常用的传感器有土壤湿度传感器、温度传感器、湿度传感器、光照度传感器和PH值传感器等。
2.控制模块控制模块是系统的核心组成部分，它通过对传感器的测量值进行分析和处理，得出灌溉时机、灌溉量等决策，并通过执行器如水泵、阀门等,实现自动灌溉控制。
3.执行器模块执行器模块主要由水泵、阀门等组件构成，负责将水源供给给灌溉点。
在水泵的控制方面，可以使用PWM技术，控制电机的转速，从而实现灌溉量的精准控制。
1.数据采集模块数据采集模块需要定时测量土壤湿度、温度、湿度、光照度和PH值等参数，并将数据存储在数据库中，为后续的决策和操作提供支持。
控制决策模块对采集到的各种参数进行分析和处理，根据设定的灌溉策略，制定相应的灌溉控制方案。
例如，当土壤湿度低于一定水平时，控制模块会根据该阈值点打开水泵并持续一定时间。
智能灌溉系统需要与互联网相连，实现实时数据采集、传输和操作控制。
采用WiFi、GPRS等方式实现无线通讯，并在网页上实时显示各种参数信息和操作控制界面。
三、系统实现在基于单片机的智能灌溉系统的实现过程中，需要进行硬件和软件的相互配合和优化。
硬件的调试和测试需要结合软件的开发，完成各个模块的调试和优化。
最终的系统应该具有以下特点：1. 灵活性：系统能够适应不同的作物、不同的灌溉场地和不同的环境条件，灌溉策略可以进行相应的调整和修改。
基于单片机节水灌溉系统的设计( 文献综述)
文献综述前言本人毕业设计的论题为《基于单片机节水灌溉系统的设计》，随着我国农业技术的高速发展，在进行农业生产的过程中需要大量的水资源，而我国却是一个水资源严重缺乏的国家，水资源的整体利用水平仍还很低,灌溉水的利用率只有30％～40％,水分生产效率不足1 ㎏∕m3,仅为发达国家的一半。
灌溉管理自动化是发展高效农业的重要手段,我国目前主要局限于节水灌溉工程措施的推广和应用,而高效农业和精细农业要求必须实现水资源的高效利用,将输配水、灌水技术和降雨、蒸发、土壤墒情、作物需水规律等方面统一考虑,做到降水、灌溉水、土壤水和地下水联合调用,实现按需、按时、按量自动供水。
因此,必须采用遥感、遥测等新技术监测土壤墒情和作物生长情况,对灌溉用水进行动态监测预报,实现灌溉用水管理的自动化、节约化、动态管理。
而本文就是对不同土壤的湿度进行监控，并按照作物对土壤湿度的要求进行适时、适量灌水，所设计系统的核心是单片机和PC机构成的控制部分，主要对土壤湿度与灌水量之间的关系、灌溉控制技术及设备系统的硬件、软件编程各个部分进行实现。
本文根据目前国内外学者对的基于单片机节水灌溉系统的设计的研究成果，借鉴他们的成功经验，大胆的将单片机和PC机整合在系统中。
这些文献给与本文很大的参考价值。
本文主要查阅进几年有关基于单片机节水灌溉系统的设计的文献期刊。
张金波、胡钢、张学武、李致金、柯小干（2003）在《自动化控制系统在节水灌溉中的应用》介绍了以组态软件为开发平台,利用继电器输出模块,数字量输入模块等设备开发了农田节水灌溉自动化控制系统,该系统已在农田节水灌溉实际中得到了成功应用.孙威、毛罕平、左志宇、伍德林（2007）在《基于单片机的节水灌溉自动控制器的设计》中以单片机为核心,研制了一种节水灌溉自动控制器;介绍了系统总体结构、单片机系统主机电路、数据采集处理电路、I/O口的扩展电路、通信接口等以及软件的设计.王晓健（2010）在《单片机模糊控制节水灌溉系统设计》中介绍了灌溉控制系统的组成及工作原理,以单片机为核心控制芯片,设计了一套节水灌溉控制系统,并对其决策过程进行了具体分析.张兵、袁寿其、成立、杨春明（2004）在《节水灌溉自动控制器的设计与研究》中论述了一种自动化节水灌溉控制系统的硬件设计、外部连线及其使用功能.系统控制器以与8051完全兼容的GMS90L51单片机为核心,采用计算机分布式管理;系统有传感器自动闭环控制、手动/半手动控制、微机超控等多种工作方式;系统能够实现自动化灌溉,具有排水警示、实时时钟、历史数据查询、数据上传及双向通信等功能.张兵、袁寿其、成立（2003）在《节水灌溉自动化技术的发展及趋势》中论述了自动化技术在灌溉管理中的重要性,详细介绍了以色列、美国、澳大利亚及我国自动化技术在灌溉中的应用现状及存在的问题,讨论了一些新技术,如模糊控制、神经网络、专家系统等在节水灌溉控制中的应用,并对节水灌溉控制技术的发展趋势进行了探讨.朱张青、曹成茂（2001）在《多用途节水灌溉控制系统研制》中介绍了一种以单片机控制为核心,能适用于多种农作物的节水灌溉控制系统.苏崇峰、陈进昌、刘祥金、王永兰（2002）在《节水灌溉自动控制及管理系统研究》从节水灌溉控制与水费管理两个方面介绍了本系统在节水灌溉中的应用,着重介绍了控制过程;对节水灌溉的控制以及计算机、PLC、数字水表、数据采集都进行了详细地介绍;通过本系统的实施,可以从根本上解决节水灌溉重建轻管的弊端.吴维雄（2004）在《试论计算机在节水灌溉中的应用》中介绍了随着精确农业技术革命的发展,节水灌溉中增加了精确灌溉的内容.通过计算机控制实施相应作业,可最大限度地提高水资源的利用率.本文对计算机在该领域内的应用的软、硬件设施做了介绍.韩文霆、吴普特、冯浩、陈香维、杨青（2004）在《中外农田喷灌技术的发展对比》中对比分析了中外喷灌技术发展速度、主要形式以及包括精确灌溉在内的先进喷灌技术的研究和应用情况,分析了我国存在的主要差距,指出我国家庭联产承包责任制下的土地小块经营方式和与之相应的管理体制,是限制大中型喷灌机组与喷灌技术应用、精确灌溉技术实施和喷灌技术发展的主要因素之一,并探讨了我国喷灌机组的发展方向.吴玉芹、王晓玲（2002）在《发展节水灌溉应注意的几个问题》中提到："九五"期间,党中央、国务院对节水灌溉工作非常重视,把节水灌溉作为一项革命性措施来抓,取得了巨大的建设成就.据统计,截至2000年底,我国节水灌溉工程面积已达到0.187亿hm\+2.同时,每年还发展节水灌溉措施面积近0.133亿hm\+2.这些工程和措施面积为缓解我国水资源供需矛盾,为抗御农业自然灾害,增强农业生产能力,促进我国农业种植调整,增加农民收入做出了不可磨灭的贡献.也为下一步农业节水发展打下了很好的基础.展望21世纪,我国水资源短缺、供需矛盾突出的局面不会得到很大改变,农业灌溉用水量增加的可能性较小,推广普及节水灌溉在我国将是一项长期的任务.当前,随着"十五"节水灌溉规划的实施,节水灌溉正在全国掀起新一轮的高潮,为总结"九五"期间节水灌溉的成败得失,做好"十五"乃至21世纪初节水灌溉工作,提出了几条注意事项。
基于单片机的智能浇灌系统设计
第十一届“博创杯”全国大学生嵌入式设计大赛之答禄夫天创作作品设计陈述室内自动浇花系统Auto-watering System in our House设计报告队伍编号：参赛学校：西北民族大学作者：沙苗宋开强周乾斌指导教师：邓克岩贺艳萍组别：□硕士组□本科组□高职组摘要在这个信息技术高速发展的社会中，智能控制为人们的生发生活带来了诸多便当。
在家庭中，很多花草养殖快乐喜爱者由于工作、出差等原因对花草缺少照顾而由于发生许多烦恼。
如何利用智能控制对此发生便当即是我们要加以研究的一个问题。
本系统是基于AT89C51单片机的家庭智能浇花系统,使用YL-69作为土壤湿度传感模块，LCD1602作为显示数据的模块，蜂鸣器作为通知模块，按键是用来设定报警的数值。
通过YL-69湿度传感器进行土壤湿度的收集，单片机AT89C51进行信息处理，输出控制信号，控制信号通过控制继电器控制水泵电源是否通断，从而完成自动浇水，浇水的同时蜂鸣器会发出声音提示。
关键词： AT89C51、YL-69、LCD1602、水泵AbstractIn the society,with the developmentKey words: AT89C51、YL-69、LCD1602、水泵目录1 引言错误!未定义书签。
2 系统设计42.1 方案论证42.1.1总体方案设计42.1.2 芯片的选择52.1.3 系统结构52.2 系统硬件设置52.2.1 AT89C51主要性能参数52.2.2 时钟电路62.2.3 AT89C51的复位电路72.2.4 YL-69土壤湿度传感器92.2.5ADC0832功能特点及引脚92.2.6 ADC0832 的控制原理102.2.7继电器112.2.8 蜂鸣器及按键122.3 系统软件设计122.3.1 系统流程图122.3.2 LCD1602显示程序132.3.3按键程序142.3.4 ADC0832芯片接口程序153 仿真设计与硬件调试15 3.1163.2仿真设计153.3硬件测试与调试164 结论错误!未定义书签。
(完整word版)智能灌溉文献综述
智能灌溉文献综述一、国内外发展现状由于我国自动化技术起步较晚，目前在各行各业的应用正处于研究推广阶段，自动化技术在农业上的应用程度更低，所以，目前自动灌溉控制系统还处于研制、试用阶段。
中国农业机械化研究院联合多家单位研制了温室自动灌溉施肥系统，该系统可在手动控制、程序控制和自动控制等多种灌溉系统模式之间进行切换，能满足温室作物的大部分需求，但是成本较高(赵玮娜2009)。
中国灌排技术开发公司（2006）以单片机为控制核心开发了微灌自动监控系统，该系统能实现灌溉系统检测、控制，同时还能进行事故处理（沈绪榜2001）。
北京农业工程大学利用8031 单片机研制了一套灌溉控制系统(毛慎建1995)，该系统是一个多输入、多输出系统，可采集多路土壤水分信号，并对单独回路进行控制，使用方便。
但上述系统功能单一，扩展性差，在控制对象复杂情况下难以正常运行。
利用现代计算机技术和通信技术，福建省水利建设技术中心（陈文清2004）开发了一套节水灌溉自动化控制系统，能根据需要实现定时灌溉、恒湿灌溉和人工选择三种工作方式。
WT-02 型微喷灌定时自动控制器是由北京奥特思达科技有限公司研制的一种电子灌溉自动化控制系统（贺良才2010），该系统使用对象广泛，能在多种工作模式下工作。
上述两种系统在一定程度上能进行自动化灌溉控制，但仅限于定时操作或人工操作，还不能实现根据作物需要进行适时、适量的灌溉。
廖功磊等（2006）应用可编程序控制器（PLC）、工控机和工业遥控器构成核心控制部件，采用组态软件（MCGS）及WPL 编程软件设计了全自动智能控制系统。
崔天时等（2010）针对温室灌溉受多因素影响难以建立精确控制模型的特点，开发了基于LabVIEW 平台的温室节水灌溉模糊控制系统。
该系统能够根据土壤水分适时、适量的灌溉，对节水灌溉技术的发展起到了一定的作用。
国内还有直接以PC 机进行控制的自动灌溉控制器，不仅使成本增加，而且不易在田间较恶劣的环境下使用，所以实用化程度很低。
基于单片机的智能灌溉系统设计
基于单片机的智能灌溉系统设计随着农业生产技术的不断提高，智能化灌溉系统作为现代农业生产中的关键技术之一，得到了越来越广泛的应用。
本文将介绍一种基于单片机的智能灌溉系统设计方案，旨在帮助农民朋友们提高灌溉效率和灌溉质量，降低人工成本和用水成本。
一、系统功能设计本系统主要包括传感器模块、单片机控制模块、执行器模块、通讯模块和电源模块五大模块，具体功能如下：1. 传感器模块：采集大气湿度、土壤湿度、光照强度和温度等环境参数，通过模拟转换和数字转换将其转换成电信号，输入给单片机控制模块。
2. 单片机控制模块：接收传感器模块的信号，经过处理后，根据预设的程序，输出相应的控制信号给执行器模块。
3. 执行器模块：驱动电磁阀、水泵、喷头等执行器，实现对灌溉系统的控制。
4. 通讯模块：可通过Wi-Fi、GPRS等方式，将环境参数和控制信号传输到云平台上，实现远程控制和数据采集。
5. 电源模块：为灌溉系统提供稳定的电源，采用直流供电，使用锂电池或太阳能板供电。
1. 传感器模块：该模块由大气湿度传感器、土壤湿度传感器、光照强度传感器和温度传感器组成，采用传感器与单片机的数字接口连接。
2. 单片机控制模块：在本系统中，采用ATmega328P作为单片机，其外设包括串口、I/O口、定时器等，集成了AD转换器、计数器等，可实现对传感器模块的数据采集和处理。
3. 执行器模块：该模块包括水泵、电磁阀和喷头等，其中水泵和电磁阀的控制信号使用MOS管实现，喷头采用电磁阀控制。
1. 传感器数据采集程序：完成对传感器模块的数据采集和处理，包括AD转换、信号滤波、数据存储等。
2. 控制程序：根据湿度、光照强度和温度等环境参数，判断是否进行灌溉控制，控制水泵、电磁阀和喷头等执行器，实现对灌溉系统的自动控制。
3. 通讯程序：完成与云平台的通讯，包括数据传输和远程控制等。
1. 优化系统算法，提高灌溉控制的准确性和效率；2. 优化传感器模块，选用高精度的传感器，并保证其稳定性和可靠性；3. 优化执行器模块，选用低功耗、高效能的运动控制器，降低电力损耗；4. 优化通讯模块，加强系统的数据安全性和互联性；5. 优化电源模块，采用高效能的稳压芯片和充放电管理电路，提高系统的能量利用率。
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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设计一、前言单片机诞生于20世纪70年代末，经历了SCM、MCU、SoC三大阶段。
目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。
导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录象机、摄象机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。
更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械。
单片机应用的主要领域有：1）智能化家用电器：各种家用电器普遍采用单片机智能化控制代替传统的电子线路控制，升级换代，提高档次。
如洗衣机、空调、电视机、录像机、微波炉、电冰箱、电饭煲以及各种视听设备等。
2）办公自动化设备：现代办公室使用的大量通信和办公设备多数嵌入了单片机。
如打印机、复印机、传真机、绘图机、考勤机、电话以及通用计算机中的键盘译码、磁盘驱动等。
3）商业营销设备：在商业营销系统中已广泛使用的电子称、收款机、条形码阅读器、IC卡刷卡机、出租车计价器以及仓储安全监测系统、商场保安系统、空气调节系统、冷冻保险系统等都采用了单片机控制。
4）工业自动化控制：工业自动化控制是最早采用单片机控制的领域之一。
如各种测控系统、过程控制、机电一体化、PLC等。
在化工、建筑、冶金等各种工业领域都要用到单片机控制。
5）智能化仪表：采用单片机的智能化仪表大大提升了仪表的档次，强化了功能。
如数据处理和存储、故障诊断、联网集控等。
6）智能化通信产品：最突出的是手机，当然手机内的芯片属专用型单片机。
7）汽车电子产品：现代汽车的集中显示系统、动力监测控制系统、自动驾驶系统、通信系统和运行监视器（黑匣子）等都离不开单片机。
8）航空航天系统和国防军事、尖端武器等领域：单片机的应用更是不言而喻.单片机的功能是靠程序驱动实现的，通过编程将程序烧写到单片机内部，控制芯片各个引脚在不同时间不同的电平输出，进而控制与这些引脚连接的外围电路电气状态。
随着人们生活水平的不断提高,数字化控制无疑是人们追求的目标之一,它所给人带来的方便也是不可否定的,但人们对它的要求也越来越高,要为现代人工作、科研，生活、提供更好的，更方便的设施就需要从数字电子技术入手，一切向数字化，智能化方向发展.基于单片机的自动灌溉系统，是以数字化控制为基础，配合传感器技术设计的。
湿度传感器实时监测土壤湿度并得到一个模拟的电压值，通过的A/D转换，我们可以得到电压值的数字信号，然后我们可以把该数字信号输入单片机，在单片机中进行相关的数字处理，得到一系列的控制信号输出，来控制外围设备的运行，如报警声、数码管的数值显示、阀门的开关从而得到对灌溉的控制。
另外可以通过修改软件的方法，来修改灌溉的水量和时间。
[1-6]二、主题2.1研究背景及意义单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。
概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。
它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。
同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择，也是今后学习更高级芯片如：DSP ARM的基础。
单片机内部也用和电脑功能类似的模块，比如CPU，内存，并行总线，还有和硬盘作用相同的存储器件，不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多，不过价钱也是低的，一般不超过10元即可......用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。
我们现在用的全自动滚筒洗衣机、排烟罩、VCD等等的家电里面都可以看到它的身影！......它主要是作为控制部分的核心部件。
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。
单片机是靠程序的，并且可以修改。
通过不同的程序实现不同的功能，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。
一个不是很复杂的功能要是用美国50年代开发的74系列，或者60年代的CD4000系列这些纯硬件来搞定的话，电路一定是一块大PCB板！但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机，结果就会有天壤之别！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！由于单片机对成本是敏感的，所以目前占统治地位的软件还是最低级汇编语言，它是除了二进制机器码以上最低级的语言了，既然这么低级为什么还要用呢？很多高级的语言已经达到了可视化编程的水平为什么不用呢？原因很简单，就是单片机没有家用计算机那样的CPU，也没有像硬盘那样的海量存储设备。
一个可视化高级语言编写的小程序里面即使只有一个按钮，也会达到几十K的尺寸！对于家用PC的硬盘来讲没什么，可是对于单片机来讲是不能接受的。
单片机在硬件资源方面的利用率必须很高才行，所以汇编虽然原始却还是在大量使用。
一样的道理，如果把巨型计算机上的操作系统和应用软件拿到家用PC上来运行，家用PC的也是承受不了的。
可以说，二十世纪跨越了三个“电”的时代，即电气时代、电子时代和现已进入的电脑时代。
不过，这种电脑，通常是指个人计算机，简称PC机。
它由主机、键盘、显示器等组成。
还有一类计算机，大多数人却不怎么熟悉。
这种计算机就是把智能赋予各种机械的单片机（亦称微控制器）。
顾名思义，这种计算机的最小系统只用了一片集成电路，即可进行简单运算和控制。
使用单片机实现自动灌溉有一下优点：（1）能明显地降低控制器硬件成本。
速度更快、功能更新的新一代微处理机不断涌现，硬件费用会变得很便宜。
体积小、重量轻、耗能少是它们的共同优点。
（2）可显著改善控制的可靠性。
集成电路和大规模集成电路的平均无故障时（MTBF）大大长于分立元件电子电路。
（3）数字电路处理信号稳定性好，也不存在参数的影响。
（4）硬件电路易标准化。
在电路集成过程中采用了一些屏蔽措施，可以避免电力电子电路中过大的瞬态电流、电压引起的电磁干扰问题，因此可靠性比较高。
（5）采用微处理机的数字控制，使信息的双向传递能力大大增强，容易和上位系统机联接，可随时改变控制参数。
（6）可以设计适合于众多电力电子系统的统一硬件电路，其中软件可以模块化设计，拼装构成适用于各种应用对象的控制算法；以满足不同的用途。
软件模块可以方便地增加、更改、删减，或者当实际系统变化时彻底更新。
（7）提高了信息存贮、监控、诊断以及分级控制的能力,使伺服系统更趋于智能化。
（8）随着微机芯片运算速度和存贮器容量的不断提高，性能优异但算法复杂的控制策略有了实现的基础.2.2 国内外研究现状目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。
导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录象机、摄象机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。
更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。
单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，大致可分如下几个范畴：1.在智能仪器仪表上的应用单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表中，结合不同类型的传感器，可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。
采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化，且功能比起采用电子或数字电路更加强大。
例如精密的测量设备（功率计，示波器，各种分析仪）。
2.在工业控制中的应用用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。
例如工厂流水线的智能化管理，电梯智能化控制、各种报警系统，与计算机联网构成二级控制系统等。
3.在家用电器中的应用可以这样说，现在的家用电器基本上都采用了单片机控制，从电饭褒、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备，五花八门，无所不在。
4.在计算机网络和通信领域中的应用现代的单片机普遍具备通信接口，可以很方便地与计算机进行数据通信，为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件，现在的通信设备基本上都实现了单片机智能控制，从手机，电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话，集群移动通信，无线电对讲机等。
5.单片机在医用设备领域中的应用单片机在医用设备中的用途亦相当广泛，例如医用呼吸机，各种分析仪，监护仪，超声诊断设备及病床呼叫系统等等。
6.在各种大型电器中的模块化应用某些专用单片机设计用于实现特定功能，从而在各种电路中进行模块化应用，而不要求使用人员了解其内部结构。
如音乐集成单片机，看似简单的功能，微缩在纯电子芯片中（有别于磁带机的原理），就需要复杂的类似于计算机的原理。
如：音乐信号以数字的形式存于存储器中（类似于ROM），由微控制器读出，转化为模拟音乐电信号（类似于声卡）在大型电路中，这种模块化应用极大地缩小了体积，简化了电路，降低了损坏、错误率，也方便于更换。
单片机的另外一个名称就是嵌入式微控制器，原因在于它可以嵌入到任何微型或小型仪器或设备中。
目前，把单片机嵌入式系统和Internet连接已是一种趋势。
但是，Internet一向是一种采用肥服务器，瘦用户机的技术。
这种技术在互联上存储及访问大量数据是合适的，但对于控制嵌入式器件就成了"杀鸡用牛刀"了。
要实现嵌入式设备和Internet连接，就需要把传统的Internet理论和嵌入式设备的实践都颠倒过来。
为了使复杂的或简单的嵌入式设备，例如单片机控制的机床、单片机控制的门锁，能切实可行地和Internet连接，就要求专门为嵌入式微控制器设备设计网络服务器，使嵌入式设备可以和Internet相连，并通过标准网络浏览器进行过程控制。
目前，为了把单片机为核心的嵌入式系统和Internet相连，已有多家公司在进行这方面的较多研究。
这方面较为典型的有emWare公司和TASKING公司。
EmWare公司提出嵌入式系统入网的方案--EMIT技术。
这个技术包括三个主要部分：即emMicro，emGateway和网络浏览器。
其中，emMicro是嵌入设备中的一个只占内存容量1K字节的极小的网络服务器；emGateway作为一个功能较强的用户或服务器，它用于实现对多个嵌入式设备的管理，还有标准的Internet 通信接入以及网络浏览器的支持。
网络浏览器使用emObjicts进行显示和嵌入式设备之间的数据传输。