花卉自动浇水系统设计与实现文献综述
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。
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。
花卉自动浇水系统设计与实现文献综述
xxxxxxx大学专业文献综述题目: 花卉自动浇水系统设计与实现综述姓名: xxx学院: xxxxxxxxx学院专业: 电子信息科学与技术班级: xxx学号: xxxxxxxxx成绩：指导教师: xxx 职称:2015 年12 月1日xxxxxxxx教务处制盆花自动浇水系统设计与实现作者：xxx指导教师：xxx摘要：针对盆栽植物浇水不及时、缺乏浇水管理导致植物生长不健康的情况，将单片机测控技术应用于盆栽植物的浇水过程中，以单片机为核心的花盆土壤湿度控制系统。
采用土壤湿度传感器实时检测花盆土壤湿度，单片机根据花盆土壤的湿度值判断植物是否需要进行浇水，通过控制继电器进而控制电磁阀实现自动浇水的功能。
控制系统还具有报警功能，当花盆水箱水位低于设定值时，能够及时提示为水箱加水。
关键词：单片机花盆土壤湿度湿度传感器Potted flower design and implementation ofautomatic watering systemAuthor: xxx Tutor: xxxAbstract：For potted plants is not timely, the lack of water management in plant growth is not healthy, single-chip microcomputer measurement and control technology was applied to water plants in the process of flower pot soil moisture with the single chip processor as the core control system. Real-time detection flower pot soil moisture using soil moisture sensor, microcontroller based on the flower pot soil humidity value judgment whether the need for watering plants, water automatically by the control relay and control electromagnetic valve function. Control system also has alarm function, when the flower pot water tank water level is lower than the set value, can be timely reminder to the tank with waterKey words: Single Chip Microcomputer，pot，Soil moisture,Humidity sensor1.花盆土壤湿度控制系统设计背景及意义现如今很多家庭把植物当作装饰物，这些美丽的装饰物不同于普通工艺品，它们有生命，需要定期进行浇水，因此，如何使花盆土壤的湿度值保持在一个合理的范围内是每个养花者所关心的问题。
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。
盆花的自动浇水系统的设计与实现【文献综述】
毕业设计开题报告电子信息工程盆花的自动浇水系统的设计与实现一、前言如今人们的生活水平越来越高，盆栽植物[1]被越来越多的城市居民开始种植，也越来越受到人们的喜爱。
喜爱盆景的人都知道，季节干旱、热天，使有些喜潮湿的花缺水，同时，有些盆花一天不只要浇一次水。
再者，除了专业的养花户以外，一般的养花只是作为业余爱好，但是由于现在城市的生活节奏比较紧张，由于工作、出差等原因，人们经常会无暇顾及自己的盆花，经常忘记给盆花浇水或使植物枯死，或者由于一次浇水过多而使一些喜干的花卉涝死，使养花者遭受不必要的损失。
当今世界水资源的缺乏已经是一个不争的事实，水资源已经变成一种宝贵的稀缺资源，地球上的总水量约为13860亿立方米，其中大部分是人类不能直接使用的海洋水，约为13380亿立方米，约占全球总水量的96.5%。
在余下的水量中还有1.78%的地表水， 1.69%的地下水。
人类主要能利用的淡水约350亿立方米，只占全球总水量的2.53%。
，其中大部分还是以冰川、永久积雪和多年冻土的形式储存，不能直接利用，少部分分布在湖泊、河流、土壤和地表以下浅层地下水中。
我国的水资源也相当缺乏，虽然总量位居世界第六，但我国人口众多，人均量却只有世界人均量的四分之一，且分布也是很不均匀，因此水资源问题已不仅仅是单纯的资源问题，更是关系到国家经济、社会可持续发展和长治久安。
所以，节约用水已经刻不容缓了。
考虑到水资源的短缺和重要性，高效的自动化控制节水灌溉技术不但能够有效的节约用水，同时也是现代化的体现，因此这篇文章在给盆花浇水时采用的方式是目前国际上受到广泛认可和应用的微灌方法。
微灌，是按照作物的要求，通过管道系统与安装在末级管道上的灌水器，将水和作物生长所需的养分以较小的流量，均匀、准确地直接输送到作物根部附近土壤的一种灌水方法。
与传统的全面积湿润的地面灌和喷灌相比，微灌只以较小的流量湿润作物根区附近的部分土壤，因此，又称为局部灌溉技术。
浇花系统设计总结报告
浇花系统设计总结报告【浇花系统设计总结报告】为了更好地管理花草的生长和生态环境保护，我们团队设计了一款智能浇花系统。
经过一段时间的设计与实践，现在我来总结一下这个系统的设计过程和效果。
首先，我们对市场进行了调研和分析，了解到人们在忙碌工作中经常忽略了花草的浇水，导致花草无法得到适当的水分。
因此，我们决定设计一个智能浇花系统，通过自动浇水、自动检测和定时提醒等功能，解决花草养护过程中的问题。
设计的第一步是确定系统的硬件设备。
我们选择了一款高质量的水泵、计时器、土壤湿度传感器和温湿度传感器等。
水泵负责供应水源，计时器用于设定浇水时间，土壤湿度传感器用于检测土壤湿度，温湿度传感器用于检测环境温湿度。
所有硬件设备都被精心选择和安装，以确保系统的稳定性和可靠性。
接下来，我们开始设计系统的软件部分。
首先，我们编写了控制程序，用于控制水泵、计时器等设备的工作状态。
其次，通过编程将传感器数据和控制程序连接起来，实现对土壤湿度和环境温湿度的实时监测和数据处理。
最后，我们开发了一个用户界面，使用户可以通过手机或电脑远程控制系统，并及时接收到有关植物状态的提醒。
经过一系列的设计和测试，我们的智能浇花系统已经投入使用。
通过使用该系统，用户可以自动浇水来满足花草的需求，无需手动浇水。
同时，系统的土壤湿度传感器和温湿度传感器可以实时监测植物的生长环境，确保其得到合适的生长条件。
此外，用户界面的设计简洁明了，操作简便，用户可以随时了解花草的状态并进行相应的调整。
总的来说，我们的智能浇花系统设计符合市场需求，解决了人们养护花草的困扰。
通过自动浇水、实时监测和提醒功能，系统能够有效地保护和促进花草的生长。
同时，系统的稳定性和可靠性也经过了充分的验证。
我们相信，随着人们对生态环境保护的重视和对智能化产品需求的不断增长，我们的智能浇花系统将有更广阔的应用前景。
在未来，我们将进一步改进系统，加入更多的功能和创新设计，使其更加智能化、自动化和用户友好化。
(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。
一个家用自动浇花系统设计论文
一个家用自动浇花系统的设计摘要本系统以at89c52单片机为主控制器，利用温度传感器ds18b20、光敏电阻、湿度传感电路来采集信息，对其进行分析处理驱动电磁阀动作，实现定时和按需浇灌功能。
实现了花卉在无人看护的情况下，及时补充水分所需。
关键词 at89c52 ds18b20 光敏电阻传感器现代生活中，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，往往在家中或办公室点缀以名贵品种的花木，以提高生活的品味。
然而以前对花木的浇灌、施肥等工作都需要靠人工来实现，由于现代生活节奏的加快，人们往往忙于工作而忘记定期、及时地为花卉补充水分，或者由于放假回家而将花放在办公室没有人管理导致花木枯死。
基于以上原因设计了一个家用自动浇花系统。
一、系统功能介绍定量浇花。
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通，用一个按钮来设置浇花时间的长短（数码管显示）即电磁阀打开的时间，其余时间电磁阀闭合，水流不经过。
通过适度传感器检测湿度，当检测到的湿度低于设定的最低湿度值，就开始浇花，直到湿度达到规定范围内；当检测到湿度高于设定的最高湿度值时，即使其他情况都符合要求，也均不给水。
通过光敏电阻检测当前的光照强度，当有光照时，检测温度传感器是否达到上限值，若达到则检测温度，若未达到，则进行循环检测。
通过温度传感器检测温度，当温度达到自己设定限制时放水浇花，若温度未达到自己设定的限制则不给水。
二、硬件系统方案设计根据实际需要，设计了一套温度、湿度和光照检测与控制系统，保证花卉在生长的各个时期有适宜的生长环境。
硬件电路以at89c52单片机为核心，系统输入由采集土壤湿度传感器、光照传感器和温度传感器、信号处理电路、输出控制电路组成。
软件采用c语言编程，采用模块式结构设计。
整个系统的硬件结构如图1－1所示。
图1－1硬件结构图1、土壤湿度传感器土壤湿度是最重要和最常用的土壤信息，它是科学地控制调节土壤水分状况，进行节水灌溉，实现科学用水的基础。
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xxxxxxx大学专业文献综述题目: 花卉自动浇水系统设计与实现综述姓名: xxx学院: xxxxxxxxx学院专业: 电子信息科学与技术班级: xxx学号: xxxxxxxxx成绩：指导教师: xxx 职称:2015 年12 月1日xxxxxxxx教务处制盆花自动浇水系统设计与实现作者：xxx指导教师：xxx摘要：针对盆栽植物浇水不及时、缺乏浇水管理导致植物生长不健康的情况，将单片机测控技术应用于盆栽植物的浇水过程中，以单片机为核心的花盆土壤湿度控制系统。
采用土壤湿度传感器实时检测花盆土壤湿度，单片机根据花盆土壤的湿度值判断植物是否需要进行浇水，通过控制继电器进而控制电磁阀实现自动浇水的功能。
控制系统还具有报警功能，当花盆水箱水位低于设定值时，能够及时提示为水箱加水。
关键词：单片机花盆土壤湿度湿度传感器Potted flower design and implementation ofautomatic watering systemAuthor: xxx Tutor: xxxAbstract：For potted plants is not timely, the lack of water management in plant growth is not healthy, single-chip microcomputer measurement and control technology was applied to water plants in the process of flower pot soil moisture with the single chip processor as the core control system. Real-time detection flower pot soil moisture using soil moisture sensor, microcontroller based on the flower pot soil humidity value judgment whether the need for watering plants, water automatically by the control relay and control electromagnetic valve function. Control system also has alarm function, when the flower pot water tank water level is lower than the set value, can be timely reminder to the tank with waterKey words: Single Chip Microcomputer，pot，Soil moisture,Humidity sensor1.花盆土壤湿度控制系统设计背景及意义现如今很多家庭把植物当作装饰物，这些美丽的装饰物不同于普通工艺品，它们有生命，需要定期进行浇水，因此，如何使花盆土壤的湿度值保持在一个合理的范围内是每个养花者所关心的问题。
传统花盆需要人工进行浇水，要求养花者定期为花盆进行浇水，不仅费时，而且也无法保证为植物提供合适的浇水量。
目前市场上许多自动浇水花盆是通过定时、定量为花盆进行浇水或者利用渗透原理来实现的，虽然具有自动浇水的功能，但是仍不能根据植物当前的生长环境进行实时浇水。
该系统能够在植物需要浇水的时候自动进行浇水，使花盆土壤湿度值保持在一个合适的水平，不仅保证植物有一个健康的生环境，同自动浇水时也使养花工作变得轻松、有趣。
2.花盆土壤湿度控制系统的主要功能及设计方案2.1花盆土壤湿度控制系统的主要功能花盆土壤湿度控制系统主要由五个部分组成，分别是单片机、湿度传感器模块、浇水模块、报警模块以及电源电路，系统原理框图如图 1 所示。
湿度传感器模块负责实时检测花盆土壤的湿度值，将花盆土壤的湿度值转换为对应的模拟电压，然后由单片机内部的 AD 转换电路将模拟电压转换为数字量。
当湿度传感器模块输出电压高于设定的阈值时，单片机判断花盆处于缺水状态。
浇水模块主要由继电器和电磁阀组成。
当单片机判断花盆处于缺水状态时，通过控制继电器进而控制电磁阀进行浇水。
报警模块主要由水位开关和报警电路组成。
水位开关负责检测花盆水箱的水位情况，当花盆水箱水位低于设定值时，单片机控制报警电路输出报警信号，提醒花盆主人花盆水箱加水。
最后，由电源电路为系统提供电源。
图1花盆土壤湿度控制系统原理框图3.2设计方案（一）本设计是通过设计出程序来控制自动浇水，以达到室内盆花自动浇水的目的。
该盆花浇水自动化系统能够对盆景生活要素（包括土壤温湿度、光照强度）进行检测，并对其进行适量、适时的浇水。
该系统的主要构造有单片机、光强度以及温湿度的传感器、由浇水驱动电路构成的检测控制部分。
本次设计主要是对浇灌控制技术、系统的软硬件情况以及土壤湿度与浇水量的关系进行研究。
其中，土壤温湿度传感器和光传感器可将检测到的土壤温湿度模拟量和光强度模拟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、湿度、光强度分别显示在LCD显示屏上，同时在判断盆花是否浇水可通过单片机内部的中断服务程序进行分辨，当需要浇水时，单片机系统会发出浇水信号，同时会通过放大驱动设备使电磁阀开启，进而进行浇水，反之，则进入下一次循环。
并判断花是否需要旋转。
蓄水箱水位报警部分采用纯硬件控制。
图2硬件框图3.3设计方案（二）花盆土壤湿度控制系统主要由五个部分组成，分别是单片机、湿度传感器模块、浇水模块、报警模块以及电源电路，系统原理框图如图 1 所示。
湿度传感器模块负责实时检测花盆土壤的湿度值，将花盆土壤的湿度值转换为对应的模拟电压，然后由MSP430 单片机内部的 AD 转换电路将模拟电压转换为数字量。
当湿度传感器模块输出电压高于设定的阈值时，单片机判断花盆处于缺水状态。
浇水模块主要由继电器和电磁阀组成。
当单片机判断花盆处于缺水状态时，通过控制继电器进而控制电磁阀进行浇水。
报警模块主要由水位开关和报警电路组成。
水位开关负责检测花盆水箱的水位情况，当花盆水箱水位低于设定值时，单片机控制报警电路输出报警信号，提醒花盆主人花盆水箱加水。
最后，由电源电路为系统提供电源。
图3 硬件框图3,4设计方案比较比较两种设计方案，各有所长，各有所短。
采用的单片机芯片不一样。
89C51 单片机是8 位单片机。
其指令是采用的被称为“ CISC ”的复杂指令集，共具有111 条指令。
而MSP430 单片机是16 位的单片机，采用了精简指令集（ RISC ）结构，只有简洁的27 条指令，大量的指令则是模拟指令，众多的寄存器以及片内数据存储器都可参加多种运算。
这些内核指令均为单周期指令，功能强，运行的速度快。
再者， 89C51 系列单片机由于其内部总线是8 位的，其内部功能模块基本上都是8 位的虽然经过各种努力其内部功能模块有了显著增加，但是受其结构本身的限制很大，尤其模拟功能部件的增加更显困难。
MSP430 系列其基本架构是16 位的，同时在其内部的数据总线经过转换还存在8 位的总线，在加上本身就是混合型的结构，因而对它这样的开放型的架构来说，无论扩展8 位的功能模块，还是16 位的功能模块，即使扩展模/ 数转换或数/ 模转换这类的功能模块也是很方便的。
这也就是为什么MSP430 系列产品和其中功能部件迅速增加的原因。
最后，就是在开发工具上面。
对于89C51 来说，由于它是最早进入中国的单片机，人们对它在熟悉不过了，再加上我国各方人士的努力，创造了不少适合我们使用的开发工具。
但是如何实现在线编程还是一个很大的问题。
对于MSP430 系列而言，由于引进了Flash 型程序存储器和JTAG 技术，不仅使开发工具变得简便，而且价格也相对低廉，并且还可以实现在线编程。
4.系统的软硬件设计4.1单片机AT 89c51此系统选用的是一款高性能、低成本、低功耗的AT 89c51 单片机.AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器的低电压、高性能CMOS 8位微处理器。
AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器。
单机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。
该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。
4.2壤湿度信号采集及处理。
由于土壤中含有矿物质离子，这些矿物质离子都溶解在土壤中的水中．如果将两个电极插入土壤中，由于两级间的电阻与电压成正比，所以通过计算两级的电压来表征土壤湿度．在测量电压之前，需将传感器得到的模拟电压信号经过 A / D 转换成数字信号以便单片机处理．选择YL-69 土壤湿度传感器模块．传感器得到的模拟电压通过精密半波整流电路进行整流，再经过滤波电路滤波，之后通过 A / D 转换送给单片机处理．为了方便精确测量，我们选择用交流电源给土壤湿度传感器供电，因为如果使用直流电源，两电极间会发生极化现象，会影响电压的测量．交流电源取自所用单片机的模拟输出端，该端出来有正弦波分量和直流分量，经过电容隔直后给传感器供正弦交流电压．4.3 数据处理及显示模块数据处理及显示模块是由 A / D 转换电路、STC89C52 单片机和继电器控制电路组成，单片机处理模块是系统的核心．此系统滴灌方式分为定时和自动两个模式．自动模式就是通过采集土壤湿度检测模块传递的实时土壤湿度信号，与设定的湿度数据进行对比，然后输出信号使继电器控制电路控制水泵的开关，从而进行对盆栽植物的实时灌水．定时模式是通过设定浇灌时间和浇灌的时长来进行浇灌设定．两种模式的数据变化信息可通过液晶器进行显示．显示器采用液晶 LCD1602 模块，可以显示 16* 2 共 32 个 7* 7 点阵［6-8］．定时和自动两个模式两种显示界面是通过切换实现的．4.4 水泵及供水模块水泵及供水模块中的采用滴灌管有助于节水和均与浇灌，低音水泵不影响正常生活，并且自带储水罐．水泵开始工作后，通过滴灌管进行系统的供水工作，在供水的过程中每 30 s（根据滴管口径调节）会由土壤湿度检测模块进行湿度的实时监测．当达到合适的湿度值的时候电磁阀和水泵停止工作．4.5 电源管理系统盆栽植物土壤水分监测及自动浇灌模块的电源特别重要．水泵采用 12 V 电源供电，通过市电经过降压、稳压和滤波处理的直流稳压电源．独立电源方面采用的是基于 LM2576-5． 0 的开关电源模块，将大容量锂电池的 11． 1 V 电压转换到稳定的 5． 0 V 电源，供给整个系统使用．5 软件设计盆栽植物土壤水分监测及自动浇灌模块的程序结构是主程序以及按键扫描处理、时间、土壤湿度数据采集、数据处理、显示、电机驱动等子程序组成，如图 7 所示．在设计中，整个程序采用 C 语言在 Keil uVision4 种进行编写调试．系统采用模块化设计，模块化设计可以使程序结构清晰便于调试。