测控系统综合设计课程设计报告
南邮测控系统课程设计
南邮测控系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握测控系统的基础知识，包括传感器原理、信号处理方法及数据传输技术。
2. 让学生了解南邮测控系统的结构组成，理解各部分功能及其相互关系。
3. 使学生能够运用所学知识，分析并解决实际问题，提高测控系统的设计与应用能力。
技能目标：1. 培养学生运用测控技术进行数据采集、处理和传输的能力。
2. 培养学生设计简单的测控系统电路，进行系统调试与优化的能力。
3. 提高学生的团队协作和沟通能力，使其能够在项目实践中发挥积极作用。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对测控技术及工程的兴趣，培养其探索精神。
2. 培养学生严谨的科学态度，使其具备良好的工程伦理素养。
3. 增强学生的国家使命感和社会责任感，使其认识到测控技术在国家发展和社会进步中的重要作用。
课程性质：本课程为实践性较强的学科，旨在培养学生的实际操作能力和创新能力。
学生特点：本课程针对的是高年级学生，具备一定的电子技术和测控基础，具有较强的求知欲和动手能力。
教学要求：结合课程性质和学生特点，采用理论教学与实践操作相结合的方式，注重培养学生的实际操作能力和创新精神。
通过课程学习，使学生能够达到上述课程目标，为将来的学术研究或工程实践奠定基础。
二、教学内容1. 测控系统基本原理：包括传感器的工作原理、信号处理方法、数据传输技术等基础知识，对应教材第一章内容。
2. 南邮测控系统结构组成：详细介绍测控系统的各部分功能、相互关系及系统设计原则，对应教材第二章内容。
3. 数据采集与处理：教授数据采集、信号处理、滤波算法等，对应教材第三章内容。
4. 系统设计与实践：包括测控系统电路设计、系统调试与优化，对应教材第四章内容。
5. 实践项目：组织学生进行小组项目实践，运用所学知识设计、实现并优化一个简单的测控系统，提高学生的实际操作能力。
6. 教学案例解析：分析典型的测控系统案例，使学生更好地理解理论知识在实际中的应用。
测控系统综合设计范文
《测控系统综合设计》课程设计一、总体要求1、理论知识学习的实际体现于综合；2、根据设计任务设计可行的总体方案；3、根据所设计的方案完成电路原理图的设计与Protel/Altium绘制；4、根据所设计的硬件电路编制相应的软件流程图及关健子程序；5、编写设计说明书对设计工作作介绍和总结，包括相关器件的选型分析和电路参数计算依据；二、课设题目1、电子秤设计设计要求：测量范围为0~5000g；综合测量误差小于1g；测量结果通过RS232接口上传至上位机；涉及的相关知识：应变式称重传感器，电桥，单片机，RS232通信2、基于电感传感器的微位移测量系统设计设计要求：测量范围±1mm/±0.1mm；综合测量误差小于1μm/0.1μm；测量结果LCD实时显示；涉及的相关知识：电感传感器及其信号处理电路，单片机，程控放大，LCD显示技术3、基于电容传感器的铝板厚度检测系统设计设计要求：测量范围1~5mm；综合测量误差小于1%；测量结果LCD实时显示；配备无线数传功能；涉及的相关知识：电容传感器及其信号处理电路，单片机，LCD显示技术，无线通信4、激光二极管温度控制系统设计设计要求：启动工作温度10~40℃；温度测量精度0.1℃；温度控制目标20±0.2℃；当前温度的LCD实时显示；涉及的相关知识：温度传感器及其信号处理电路，单片机，半导体制冷器，LCD显示技术5、便携式电子倾角仪设计设计要求：测量范围±30°；分辨率0.01°；综合测量误差0.05°；测量结果LCD实时显示；5分钟无操作自动关机；低电压报警；涉及的相关知识：倾角传感器及其信号处理电路，单片机，LCD显示技术，电源管理技术6、便携式电子胎压计设计设计要求：测量范围100~1000KPa；综合测量误差优于3%；测量结果LCD实时显示；30秒无操作自动关机；低电压报警。
涉及的相关知识：气体压力传感器及其信号处理电路，单片机，LCD 显示技术，电源管理技术7、8通道温湿度巡检系统设计设计要求：温度测量范围-5~55℃；湿度标准为相对湿度；测量结果集中显示；每通道的温度/湿度同时显示；温度及湿度可设定上超限报警阈值；超限蜂鸣报警。
测控技术综合课程设计
测控技术综合课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握测控技术的基本原理，理解传感器的工作机制和信号处理方法；2. 使学生了解测控系统的组成和设计原则，掌握相关仪器的使用方法；3. 帮助学生了解测控技术在现实生活中的应用，提高学生对科学技术发展的认识。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识进行测控系统设计和分析的能力；2. 提高学生实际操作测控设备、调试系统的技能；3. 培养学生运用计算机软件进行数据采集、处理和分析的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱科学、追求真理的精神，增强学生对测控技术学科的兴趣；2. 培养学生的团队协作意识，提高学生在团队中沟通、协作的能力；3. 培养学生严谨、务实的学习态度，养成勤奋刻苦、不断探索的良好习惯。
课程性质：本课程为综合实践课程，旨在通过理论与实践相结合的方式，使学生掌握测控技术的基本知识和技能，培养学生的实际操作能力。
学生特点：学生具备一定的物理、数学基础，对测控技术有一定了解，但实际操作能力较弱。
教学要求：注重理论与实践相结合，强调学生的动手实践能力，充分调动学生的主观能动性，引导学生主动探索、积极思考，培养具备创新精神和实践能力的测控技术人才。
通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际问题的解决，提高学生的综合素质。
二、教学内容1. 测控技术基本原理：包括传感器的工作原理、信号处理方法、数据采集与传输等；教材章节：第一章 测控技术概述，第二节 传感器与信号处理2. 测控系统组成与设计原则：介绍测控系统的基本组成、设计原则及各部分功能；教材章节：第二章 测控系统组成与设计，第一节 测控系统概述3. 常用测控设备与仪器：学习各类测控设备、仪器的使用方法及注意事项；教材章节：第三章 常用测控设备与仪器，第一、二节4. 测控技术在生活中的应用：分析实际案例，了解测控技术在日常生活、工业生产等方面的应用；教材章节：第四章 测控技术的应用，第一节 日常生活中的测控技术5. 测控系统实践操作：结合实验室设备，进行实际操作，锻炼学生动手能力；教材章节：第五章 测控系统实践操作，第一、二节6. 数据处理与分析：学习运用计算机软件进行数据采集、处理和分析的方法；教材章节：第六章 数据处理与分析，第一节 数据采集与处理7. 课程设计：以小组为单位，设计一个简单的测控系统，培养学生团队协作能力和创新精神；教材章节：第七章 课程设计，第一节 课程设计要求与方法教学内容安排与进度：本课程共计16课时，具体安排如下：1-4课时：测控技术基本原理与系统组成；5-8课时：常用测控设备与仪器；9-12课时：测控技术应用与实践操作；13-16课时：数据处理与分析、课程设计。
测控系统课程设计报告
测控系统课程设计报告一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握测控系统的基本原理、方法和应用，具备分析和解决实际问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：（1）理解测控系统的组成、工作原理和分类；（2）掌握测控系统中信号的采样与量化、误差分析、数据处理等基本方法；（3）熟悉常见测控设备及其应用场景；（4）了解测控技术的发展趋势和前沿领域。
2.技能目标：（1）能够运用所学知识分析实际测控问题；（2）具备使用测控设备进行数据采集、处理和分析的能力；（3）能够设计简单的测控系统，并进行调试和优化。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生的创新意识和团队合作精神；（2）增强学生对测控技术的兴趣和责任感；（3）引导学生关注测控技术在国家战略和民生中的应用，提高国家意识和社会责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个方面：1.测控系统的组成与分类：介绍测控系统的的基本组成部分，如传感器、信号处理电路、执行器等，以及不同类型的测控系统及其应用场景。
2.信号的采样与量化：讲解信号采样、量化原理，分析采样频率、量化位数对信号质量的影响。
3.误差分析与数据处理：介绍测控系统中的主要误差来源，分析误差的性质和影响，探讨数据处理方法，如插值、滤波等。
4.常见测控设备及其应用：介绍常见的测控设备，如传感器、执行器、控制器等，分析其在实际应用中的工作原理和性能。
5.测控系统的设计与实践：讲解测控系统的设计方法，包括硬件选型、软件开发等，结合实际案例进行分析。
6.测控技术的发展趋势：介绍测控技术的发展动态和前沿领域，如物联网、大数据、智能制造等。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程采用多种教学方法相结合，包括：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握测控系统的基本原理和方法。
2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解测控系统在工程中的应用和设计方法。
3.实验法：学生进行实验，培养学生的动手能力和实践技能。
4.讨论法：鼓励学生积极参与课堂讨论，提高学生的思维能力和创新能力。
测控系统综合实验报告
测控系统综合实验报告实验目的1.了解信号频谱分析的原理，加深他们对频谱分析的作用与意义的认识。
2.熟悉信号的幅值调制与解调原理，了解信号调制与解调过程中波形和频谱的变化，加深对调制与解调的理解。
3.了解Signal VBScript语言并掌握Signal VBScript语言在DRVI中的功能与地位，熟练使用Signal VBScript语言在VB脚本程序芯片”中写入Signal VBScript小程序。
一、实验原理1.DRVI简介DRVI 是基于软件总线和芯片结构的快速可重组虚拟仪器开发平台。
该仪器技术的主体为一个带软件控制线和数据线的软主板，其上可插接软内存条、软仪表盘、软信号发生器、软信号处理电路、软波形显示芯片等软件芯片组，并能与A/D卡、I/O 卡等信号采集硬件进行组合与连接，构成一个能根据应用需求快速重组的虚拟仪器。
DRVI软件必须注册后才能正常工作，DRVI启动后点击DRVI 采集器主卡检测（USB）进行注册，获取软件工作权限。
注册方式包括：DRVI试用（武汉注册点）、DRVI试用（深圳注册点）、DRVI试用（电子邮件注册）、DRVI采集器主卡检测（EPP）、DRVI采集器主卡检测（UCB）、DRVI运动控制卡检测（COM）、DRVI局域网服务检测。
DRVI前面板是一个采用COM组件容器程序设计的软件总线结构的可重构虚拟仪器可视化开发／运行一体化平台。
该操作平台提供了虚拟仪器软件总线底板、软件芯片插件组、嵌入式Web服务器、VBScript脚本语言等功能支持。
使用系统功能菜单可以完成存取软件芯片资源文件、存取扩展件配置文件、存取服务器资源文件、脚本固化、运行测试等功能。
工具菜单提供软件芯片工具、布局工具、地址信息条、ActiveX控件工具和状态信息工具等功能。
编辑菜单提供软件芯片删除、软件芯片移动、画笔色彩选择、软件总线刷新和显示、HTML插件脚本编辑、虚拟仪器样例脚本编辑、屏幕拷贝、数据拷贝、软件芯片一览表以及软件芯片布线图等功能。
测控系统综合课程设计
测控系统综合设计题目基于组态的A3000流量监控系统设计专业自动化（计算机测控） ________ 学生姓名_________________ 马健________________ 班级________________ B自动化093 __________学号____________ 0910603314 __________完成日期______________ 2012.12.19 __________盐城工学院电气学院内容提要本设计对多种器件进行了综合运用，运用了测控和仪器仪表，智能仪器、总线仪器和虚拟仪器等仪器，都无一例外地利用计算机的软件和硬件优势，从而既增加了测量功能，又提高了技术性能，使设计达到可以基于组态的A300C使用变频器进行流量监控系统的设计。
结合了A300（现场系统、智能仪表控制系统等硬件和组态控制软件技术完成此测控系统综合设计。
A3000高级过程控制实验系统独创现场系统概念，而不是对象系统。
现场系统包括了实验对象单元、供电系统、传感器、执行器（包括电动调节阀、变频器及调压器）、以及半模拟屏，从而组成了一个只需接受外部标准控制信号的完整、独立的现场环境。
现场系统包括三个水箱，一个大储水箱，一个锅炉，一个工业用板式换热器，两个水泵，大功率加热管，滞后时间可以调整的滞后系统，一个硬件联锁保护系统。
传感器和执行器系统包括5个温度、3个液位、1个压力，1个电磁流量计，1个涡轮流量计，1个电动调节阀，两个电磁阀，2个液位开关。
随着微电子技术的不断发展，集成了CPU存储器、定时器/计数器、并行和串行接口、看门狗、前置放大器甚至A/D、D/A转换器等电路在一块芯片上的超大规模集成电路芯片（即单片机）出现了。
以单片机为主体，将计算机技术与测量控制技术结合在一起，又组成了所谓的“智能化测量控制系统”，也就是智能仪器。
智能仪器的出现，极大地扩充了传统仪器的应用范围。
智能仪器凭借其体积小、功能强、功耗低等优势，迅速地在家用电器、科研单位和工业企业中得到了广泛的应用“组态”的概念是伴随着集散型控制系统（Distributed Co ntrolSystem简称DCS的出现才开始被广大的生产过程自动化技术人员所熟知的。
测控课程设计实验报告
测控课程设计实验报告一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握测控技术的基本原理和方法，培养学生运用测控技术解决实际问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：（1）了解测控技术的基本概念、原理和应用。
（2）掌握信号处理、数据采集和分析的基本方法。
（3）熟悉测控系统的组成、设计和调试。
2.技能目标：（1）能够使用常见的测控仪器和设备进行数据采集。
（2）具备对测控系统进行调试和优化能力。
（3）学会编写简单的测控程序，进行数据处理和分析。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对测控技术的兴趣和好奇心，激发学生学习热情。
（2）培养学生团队协作、创新思维和实践能力。
（3）使学生认识到测控技术在现代社会中的重要性，树立正确的价值观。
二、教学内容根据课程目标，教学内容主要包括以下几个部分：1.测控技术的基本概念、原理和应用。
2.信号处理、数据采集和分析的基本方法。
3.测控系统的组成、设计和调试。
4.常见测控仪器和设备的使用。
5.测控程序的编写和数据处理。
教学过程中，以教材为主线，结合实验和实践，使学生掌握测控技术的基本知识和技能。
三、教学方法为了实现教学目标，采用多种教学方法相结合，包括：1.讲授法：系统讲解测控技术的原理、方法和应用。
2.讨论法：学生针对实际问题进行讨论，培养学生的创新思维。
3.案例分析法：分析典型案例，使学生了解测控技术在实际中的应用。
4.实验法：动手进行实验，培养学生实际操作能力和团队协作精神。
通过多样化教学方法，激发学生的学习兴趣，提高学生的主动性和积极性。
四、教学资源为了保证教学质量，选择和准备以下教学资源：1.教材：选用国内权威、实用的测控技术教材。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作课件、视频等多媒体资料，提高教学效果。
4.实验设备：配置齐全的实验设备，确保学生能够进行实际操作。
教学资源应与教学内容和教学方法紧密结合，为学生提供丰富的学习体验。
测控课程设计报告
测控课程设计报告一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握测控领域的基本知识和技能，能够运用所学知识进行简单的测控系统设计和分析。
具体目标如下：1.知识目标：学生能够理解测控系统的基本原理，掌握常见的测控算法，了解测控系统的组成部分及工作原理。
2.技能目标：学生能够运用所学知识进行测控系统的设计和分析，能够使用常见的测控设备进行实验操作，具备一定的实际问题解决能力。
3.情感态度价值观目标：培养学生对测控技术的兴趣和热情，使学生认识到测控技术在工程和科学研究中的重要性，培养学生的创新意识和团队合作精神。
二、教学内容根据课程目标，教学内容主要包括测控系统的基本原理、常见测控算法、测控系统的组成部分及工作原理。
具体安排如下：1.第一章：测控系统概述，介绍测控系统的定义、分类和基本原理。
2.第二章：测控算法，介绍常见的测控算法及其特点和应用。
3.第三章：测控系统的组成部分，介绍测控系统中的传感器、执行器和控制器等组成部分。
4.第四章：测控系统的设计与分析，介绍测控系统的设计方法和步骤，以及如何进行系统分析。
5.第五章：测控系统的实验操作，介绍常见测控设备的操作方法和实验技巧。
三、教学方法为了达到课程目标，我们将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握测控系统的基本原理和知识。
2.讨论法：通过分组讨论，培养学生的思考能力和团队合作精神。
3.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解测控系统的应用和设计方法。
4.实验法：通过实际操作，使学生掌握测控设备的操作方法和实验技巧。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的测控教材，为学生提供系统、全面的学习资料。
2.参考书：提供相关的测控技术参考书籍，丰富学生的知识储备。
3.多媒体资料：制作精美的课件和教学视频，提高学生的学习兴趣。
4.实验设备：准备充足的实验设备，确保每个学生都能得到实际操作的机会。
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测控系统综合设计课程设计题目：土壤湿度调节灌溉系统设计院（系、部）：电气与控制工程学院班级：测控11- 1姓名：学号：指导教师：完成日期：辽宁工程技术大学课程设计成绩评定表摘要土壤湿度调节灌溉系统针对目前城市绿化、农业大棚等灌溉方面所遇到的问题而设计的一种能够精确控制土壤湿度，合理供水，达到节水、保湿、检测土壤水分等目的的控制系统。
它能够协助人们用最适合的水量培育植物，既不浪费水又能使作物正常生长，这使得土壤灌溉更加科学合理，并且逐步实现自动化、智能化控制。
本系统主要以单片机为核心，利用土壤湿度传感器采集湿度信号，通过继电器，电机，电磁阀等控制，实现灌溉水量的控制。
关键词：单片机；土壤湿度；灌溉；目录1、设计方案 (1)1.1系统功能及实现 (1)1.2系统主要控制与检测元件 (2)2、硬件系统设计 (3)2.1温度检测以及报警功能的实现 (3)2.2土壤湿度与空气湿度检测功能的实现 (4)2.3单片机最小系统电路 (5)2.4硬件系统测试 (5)3、软件系统设计 (7)3.1程序主流程设计 (7)3.2系统状态检测程序 (8)3.3系统控制程序 (9)3.4数据显示程序 (9)3.5程序调试 (10)4、总结 (11)5、设计体会 (12)参考文献 (13)1、设计方案自动化灌溉系统分为全自动化灌溉系统和半自动化灌溉系统。
全自动化灌溉系统不需要人直接参与,通过预先编制好的控制程序和根据反映作物需水的某些参量可以长时间地自动启闭水泵和自动按一定的轮灌顺序进行灌溉。
人的作用只是调整控制程序和检修控制设备。
半自动化灌溉系统中在田间没有安装传感器,灌水时间、灌水量和灌溉周期等均是根据预先编制的程序而不是根据作物的土壤水分及气象状况的反馈信息来控制的。
本课程设计所研究设计的是全自动的灌溉系统，能够对土壤湿度、空气温湿度进行检测，并将数据返回经过单片机程序进行决策，判断土壤水分状况，利用部分算法控制实施对土壤灌溉的科学化管理。
1.1系统功能及实现本系统装置主要有以下几点功能：1、检测土壤湿度并自动浇水。
2、湿度低于设定值进行报警。
3、低温报警。
室温低影响植物生长，此时需要声音提醒。
4、人机交互显示。
方便使用者实时了解与花卉相关的气温湿度等参数。
5、存储历史数据，对土壤湿度在每次浇水后进行数据存储，以便提取分析，设定合理的湿度阈值，并获取土壤湿度和空气湿度变化情况。
设计方案：土壤湿度调节灌溉系统以STC公司生产的单片机作为系统控制核心，通过编程来控制并实现上述功能。
首先，单片机由温度、湿度等传感器获取外界相关信号，并转换为数字信号进入单片机进行数据处理，通过与一些特定的条件比较后，判断此时装置的工作状态以及花卉的生长情况，一方面，将信息显示出来，另一方面，准备向执行机构发送相应动作指令。
然后，针对不同情况分优先级处理，通过控制外设达到所需效果测温报警功能需要通过温度传感器获取温度值，在经过单片机程序的处理，控制蜂鸣器发声报警。
自动浇水功能，需要水泵和电磁阀共同实现。
但是，先由土壤湿度检测模块收集花盆内土壤干湿度的信号，输入单片机后，经过继电器控制水泵和电磁阀，其中电磁阀一般为12V电源，水泵在通断时有电压波动和较大的工作电流约2A，因此，继电器可以有效的将单片机与水泵和电磁阀隔开，避免因电压或者电流的大幅波动影响单片机的正常工作。
与此同时，对补水功能的实现还需要考虑设计简单的水位监测电路，这样使得单片机更加容易控制水泵的上水速度与水量。
人机交互显示功能使用液晶来实现，与数码管等相比，显示内容更加丰富，可加入图片、汉字等信息，稳定性与可靠性也相对较高。
因此，在设计显示内容时可以加入更多创新元素，使得使用者更易接受并理解信息含义。
1.2系统主要控制与检测元件单片机：采用STC12C5A60S2单片机。
该款单片机具有8路10位A/D，2路PWM输出，单字节指令执行速度是8051系列单片机的8~12倍，主要针对电机控制，强干扰场合。
ROM空间最大64K，RAM空间为1280K，满足设计所需程序的存入。
I/O口均具有强推挽能力，无需上拉电阻。
空气温度检测：采用DS18B20。
该传感器输出为数字量，无需进行模拟量转换，测温范围-55℃至+125℃，精度为±0.5℃，分辨率9~12位，接口采用单总线技术，供电范围3~5.5V。
湿度检测：土壤干湿度检测采用购买的土壤湿度检测模块，缺点在于容易被腐蚀，输出为模拟量（0~5V）。
空气湿度检测采用DHT11，该传感器输出为16位数字量，传输距离20米，大于20米需要5K上拉电阻。
液晶显示：使用Usart_GPU 2.2寸彩色液晶显示屏，该显示屏使用串口直接与单片机通信，占用I/O很少，包含汉字字库，能够先曲线折线等图形，操作使用液晶可直接用TTL 转串口与PC机相连接进行图形编辑。
其他元件：24C08存储器，松乐5V继电器，拨动开关（1A），无源蜂鸣器2、硬件系统设计图1 硬件电路系统框图土壤湿度调节控制系统硬件部分主要由温度检测模块，土壤湿度检测模块，存储器模块，继电器模块，蜂鸣器模块以及串口液晶显示模块，共6部分构成，核心控制单元为STC12C5A60S2单片机，图1展示了整个系统电路的结构组成以及控制流程，其中水泵、电磁阀控制单元使用LED指示灯代替。
因此，针对系统各个功能的模块，电路设计方案及电路图如下：2.1温度检测以及报警功能的实现图2 温度检测电路图示中R2电阻为上拉电阻，主要作用是保证高低电平输出正常不被干扰信号影响，另外增大了传输距离，便于传感器适应较远距离或导线较长的情况。
图3 报警电路报警电路主要使用无源蜂鸣器，三极管使用PNP型S8050，流过电流较大，发出的声音比较洪亮，限流电阻一般为100Ω至300Ω，通过控制晶体管的通断产生一定频率的脉冲信号使蜂鸣器发出声音。
2.2土壤湿度与空气湿度检测功能的实现图4 空气湿度检测电路空气湿度检测电路由DHT11构成，由于该传感器在读取信息时要越过一段不稳定电平区，则在电路中加入100nF的去耦滤波电容，上拉电阻理论使用5KΩ，实际常用4.7KΩ。
土壤湿度检测电路直接采用成品检测模块，该模块原理：利用土壤湿润时易导电的性质，使用两个不相连的电极插入土壤中，将其一个电极接地，另一电极串联10KΩ电阻接上电源+5V，在二者之间取电位作为模拟量，当土壤湿度变化时，两极间会有微小的电阻变化，将该电压经过A/D转换后便可使用。
2.3单片机最小系统电路图5 单片机最小系统电路图STC单片机12C5A60S2与8051系列单片机在引脚配置方面基本一致，需要注意在晶振频率小于12MHz时，P4^6脚直接接高电平。
引脚配置：P1^0——土壤检测模块模拟信号；P1^2——DS18B20输出端；P1^3——DHT11输出端；P1^4——水泵控制端；P1^5——电磁阀控制端；P2^6——蜂鸣器控制端；2.4硬件系统测试针对本系统模块较多，线路连接繁杂的特点，需要逐个测试排除电路模块的不稳定因素。
由于该设计电路均使用手工焊接完成，因此，在调试过程中，必须使用万用表对不同模块的线路和信号进行测量，避免线路短路或开路的现象发生，另外，不同模块可采用不同方法进行测试，直到有稳定可靠的信号输出为止。
将模块接入36V直流电源，分别用万用表测试输出端的电压，然后接入一些较大的负载如电动机，观察芯片的发热情况，或者测量输出电流是否稳定。
当模块发热较少，电压输出波动几乎没有，电流输出最大可达1A时，说明模块可以进行正常的工作并达到设计要求。
最后还要重新检查焊接的线路，如电路板上的跳线，排针焊点等，确保焊点牢固无虚焊。
单片机系统电路的测试需要首先检查电源线路，复位线路以及晶振线路，然后接通单片机电源，复位单片机并测量单片机部分引脚的电平信号。
最后，编写程序进行试下载，检测引脚的信号输出，确定可以正常下载后在编写较完备的检测程序。
上述检测均正常后，该模块就可使用并与各个模块连接。
3、软件系统设计3.1程序主流程设计图6 系统主程序流程图土壤湿度调节灌溉系统程序语言以C语言为主，根据设计所实现的不同功能，将系统程序分为主程序和驱动程序两部分。
其中，主程序的作用包含控制逻辑的实现、驱动程序的调用及配合、功能区分以及系统初始化。
驱动程序主要为部分传感器及芯片的通信协议、数据采集和处理程序、液晶显示所用字库以及单片机操作程序，由于驱动程序涉及硬件电路中的各个模块，因此，驱动程序比较繁多，主要有串口驱动、DS18b20通信协议、DHT11通信协议、继电器控制程序、水位检测控制程序以及单片机中断和AD转换功能设定程序。
主程序中包含4个子程序块分别为系统初始化程序、系统全状态检测程序、系统操控程序和数据显示程序。
主要功能如下：1、系统初始化程序完成系统上电时，对部分芯片的初始设定、单片机定时器中断功能的设定、串口相关寄存器设定、液晶初始显示内容以及相关标志位的赋值。
2、全状态检测程序主要用于对空气温湿度、土壤湿度、水箱水位的检测，当系统初次通电、复位以及其他可能用于检测时，都会使用该程序或者首先执行该检测程序，保证整个装置在正常情况下工作以便完成相应的功能，与此同时，将实时检测到的数据存储到24C08存储器中。
3、系统操控程序主要是在采集到系统状态参数后，针对不同情况执行不同的功能，命令部分硬件机构处理相应问题如土壤湿度低，会命令继电器吸合使电磁阀开始浇水等。
4、数据显示程序利用Usart-GPU液晶为使用者提供有关系统的检测参数如土壤湿度，空气温湿度等，同时，在执行某些功能时，显示提示信息，实时监控系统各参数的变化。
驱动程序以.H文件形式存在于主函数之外，通过全局变量或者临时标志位，互通信息，执行主函数的控制指令。
驱动程序因芯片而不同，通信时序千差万别，部分驱动程序以芯片数据手册提供的C语言程序为主，无需自己编写即可使用，但是，由于STC12C5A60S2单片机指令执行速度快于8051系列，因此，驱动程序中的通信时序要经过调试、验证后才能真正在本系统程序中使用。
3.2系统状态检测程序图7 系统状态检测程序流程图上图展示了系统对自身状态检测的运行过程，检测程序获取到状态信息后，不用直接去调用某些功能驱动程序，只需要将相应的标志位赋值即可，这样，可使程序整体执行效率提高，编写时容易发现错误。
3.3系统控制程序图8系统控制程序流程图系统操控程序一方面进行温度比较，实现低温报警，另一方面，依赖单片机的定时器中断功能执行浇水操作。
通过单片机定时器可使灌溉时间得到有效控制，也可以实现定时浇水等其他功能。
与前述程序相同，程序中使用标志位来调用相应的子函数。
3.4数据显示程序图9 数据显示程序流程图在经过检测程序对相关标志位赋值后，数据显示程序执行时通过判断标志位是否为1，来进一步执行相应的子程序。