基于单片机的自动节水灌溉系统
基于单片机的智能抽水灌溉系统设计

基于单片机的智能抽水灌溉系统设计智能抽水灌溉系统是一种利用单片机控制的系统,通过感应土壤湿度、温度、光照等指标,自动调节水泵的工作状态和灌溉量,从而实现对农作物的精准灌溉。
本文将详细介绍基于单片机的智能抽水灌溉系统的设计。
首先,智能抽水灌溉系统的硬件设计需要包括以下几个模块:传感器模块、单片机模块、执行器模块和电源模块。
传感器模块主要包括土壤湿度传感器、温度传感器和光敏传感器,用于实时监测环境参数;单片机模块则负责获取传感器数据,计算灌溉所需水量,并控制水泵和阀门的开关;执行器模块主要是水泵和阀门,用于控制水的供给和停止;电源模块则提供系统的电力供应。
在软件设计方面,首先需要编写单片机的驱动程序,包括读取传感器数据、控制执行器模块的开关和计算灌溉所需的水量等功能。
其次,需要设计一个基于传感器数据和用户设定的灌溉策略算法,用于判断何时开始灌溉、灌溉的时长和水量,并根据计算结果控制水泵和阀门的开关。
最后,将所有功能整合在一起,形成一个完整的智能抽水灌溉系统。
具体实现步骤如下:1.硬件设计:选择合适的单片机和传感器模块,并进行电路设计和连接。
将传感器模块与单片机模块相连接,通过模拟输入引脚读取传感器数据。
将单片机模块与执行器模块相连接,通过数字输出引脚控制水泵和阀门的开关。
2.软件设计:编写单片机的驱动程序,通过模拟输入引脚读取传感器数据,并通过数字输出引脚控制执行器模块的开关。
编写灌溉策略算法,根据传感器数据和用户设定的灌溉策略计算灌溉所需的水量,并控制水泵和阀门的开关。
编写用户界面程序,用于设置灌溉策略的参数和显示实时的传感器数据。
3.系统测试:完成硬件和软件设计后,进行系统的测试和调试。
首先测试传感器模块是否正常,通过模拟输入引脚读取传感器数据并在终端显示。
然后测试单片机模块是否正常,通过数字输出引脚控制水泵和阀门的开关。
最后测试整个系统的功能,包括传感器数据的读取、灌溉策略的计算和水泵和阀门的控制。
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。
基于单片机的节水灌溉自动控制器的设计

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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社会的发展,农业灌溉技术也在不断地发展和改进。
传统的手动灌溉方式已经不能适应现代化农田的需求,基于单片机的智能灌溉系统应运而生。
本文将介绍基于单片机的智能灌溉系统的设计及其实现原理。
一、系统功能设计基于单片机的智能灌溉系统的功能设计主要包括以下几个方面:1. 定时灌溉:系统能够根据农作物的生长周期和需要,设定合理的灌溉时间和频率,实现自动定时灌溉。
2. 土壤湿度检测:系统能够通过传感器检测土壤的湿度情况,当土壤湿度低于一定阈值时,自动进行灌溉。
3. 智能控制:系统能够根据土壤湿度、气候条件等因素调整灌溉的时间和量,以达到节水、省力的目的。
4. 远程监控:系统能够通过互联网实现远程监控和控制,农民可以在手机或电脑上实时查看农田的灌溉情况,并进行远程控制。
1. 单片机控制模块:选用高性能的单片机作为系统的核心控制模块,负责处理各种传感器采集的数据,并进行灌溉控制。
2. 传感器模块:包括土壤湿度传感器、温度传感器、湿度传感器等,用于监测土壤和环境的各种参数。
3. 执行模块:包括电磁阀、水泵等执行元件,用于控制灌溉系统的开关和水流量。
4. 通信模块:包括无线模块、以太网模块等,用于实现系统的远程监控和控制功能。
系统的硬件设计需要考虑到各个模块之间的协同工作,确保系统能够稳定可靠地运行。
1. 传感器数据采集模块:负责采集土壤湿度、温度、湿度等传感器的数据,并进行处理和存储。
2. 控制逻辑模块:根据采集到的传感器数据和设定的灌溉参数,进行逻辑判断,并生成相应的灌溉控制指令。
4. 用户界面模块:为用户提供友好的操作界面,让用户可以方便地设置灌溉参数和监控农田的灌溉情况。
系统的软件设计需要考虑到系统的稳定性、实时性和用户体验,确保系统能够满足用户的需求。
四、系统工作流程2. 数据处理:系统对采集到的传感器数据进行处理和分析,得出土壤湿度情况和气候条件。
通过以上工作流程,系统能够实现对农田的智能灌溉,提高农田的灌溉效率,节约水资源,减少人工成本。
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一、系统功能智能灌溉系统是一种基于单片机的自动控制系统,它能够根据土壤湿度和气象条件实时的调节灌溉设备,实现对农作物的智能管理。
系统的主要功能包括:1. 监测土壤湿度:通过土壤湿度传感器实时监测土壤湿度情况,及时了解土壤水分状况。
2. 控制灌溉设备:根据土壤湿度和气象条件,智能控制灌溉设备的启停,确保农作物得到适当的灌溉。
3. 天气预报功能:通过气象传感器获取气象数据,结合天气预报信息,提前做好灌溉计划,避免因天气变化而造成的过度或不足的灌溉。
4. 远程控制功能:通过手机APP或者网页端,实现对智能灌溉系统的远程监控和控制。
二、系统组成智能灌溉系统主要由控制器、传感器、执行机构、通信模块和供电模块等组成。
1. 控制器:控制器是系统的大脑,负责数据的处理和决策。
常用的单片机有Arduino、STM32等,通过编程实现对传感器和执行机构的控制。
2. 传感器:包括土壤湿度传感器、温湿度传感器、光照传感器、雨量传感器等。
这些传感器通过测量环境参数,为控制器提供决策依据。
3. 执行机构:执行机构包括电磁阀、水泵等,负责根据控制器的指令,对灌溉设备进行启停控制。
4. 通信模块:通信模块可以选择WIFI模块、蓝牙模块或者LoRa模块,实现系统和用户之间的远程通信。
5. 供电模块:供电模块可以采用太阳能电池板、电池或者市电供电,保证系统的正常运行。
三、系统原理智能灌溉系统的工作原理是通过传感器采集环境参数数据,经过单片机的处理和分析,根据设定的灌溉策略,控制执行机构实现自动灌溉。
2. 数据处理:控制器接收传感器数据后,进行数据处理和分析,根据设定的灌溉策略,判断是否需要进行灌溉。
3. 控制执行机构:如果判断需要进行灌溉,控制器向执行机构发送指令,启动灌溉设备进行灌溉;如果判断不需要进行灌溉,控制器则停止灌溉设备。
4. 数据通信:系统可以通过通信模块与用户的手机APP或者网页端进行实时数据交互,用户可以远程监控系统运行状态,并对系统进行控制。
基于32单片机控制的智能灌溉系统

基于32单片机控制的智能灌溉系统智能灌溉系统是一种能够实现自动化管理的灌溉系统,能够根据植物的需水量和环境条件进行智能化的灌溉,提高灌溉效率,减少资源浪费。
本文将介绍一种基于32单片机控制的智能灌溉系统,通过32单片机的控制,实现对植物的精准灌溉,提高植物的生长效率。
一、系统的设计原理本系统的设计原理是通过32单片机作为主控制器,连接传感器对植物的需水量和环境条件进行监测,通过控制执行器对灌溉设备进行控制,实现对植物的智能化灌溉。
通过32单片机的编程,对监测到的数据进行分析处理,制定出相应的灌溉方案,从而实现对植物的精准灌溉。
二、系统的硬件设计1. 主控制器:32单片机作为主控制器,通过接收传感器的数据,进行数据的处理和分析,并控制执行器的工作。
2. 传感器:包括土壤湿度传感器、光照传感器和温湿度传感器,用于监测植物的需水量和环境条件。
3. 执行器:包括电磁阀和水泵,用于控制灌溉设备的开关。
五、系统的优势1. 精准灌溉:通过32单片机对监测到的数据进行处理和分析,制定出精准的灌溉方案,提高灌溉效率。
2. 节约资源:根据植物的需水量和环境条件制定灌溉方案,减少水资源浪费。
3. 自动化管理:实现对灌溉设备的自动控制,减少人工管理的成本和工作量。
六、系统的应用前景1. 农业灌溉:可应用于农业生产中,实现对作物的精准灌溉,提高作物的产量和质量。
2. 园林绿化:可应用于城市园林的绿化工程中,提高植物的存活率和观赏价值。
3. 智能管控:可应用于农田和园林的智能化管控中,提高管理效率和节约资源成本。
基于32单片机控制的智能灌溉系统具有精准灌溉、节约资源、自动化管理的优势,有着广泛的应用前景。
在未来的发展中,将会得到更多的应用和推广。
基于单片机的节水灌溉控制系统资料

基于单片机的节水灌溉控制系统学号: XXX姓名: CCC日期:2014-12-18基于单片机的节水灌溉控制系统摘要节水灌溉智能控制技术的高低代表着农业现代化的发展状况,灌溉系统智能化水平较低是制约我国高效农业发展的主要原因。
本文就此问题研究了单片机控制的节水灌溉系统,该系统对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、灌溉控制技术及设各系统的硬件、软件编程各个部分进行了深入的研究。
单片机控制部分采用选用AT89C51单片机为核心,主要由土壤湿度传感器,AD转换器,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。
系统主要具有以下功能:单片机可根据土壤湿度传感器检测到的土壤湿度,,自动启动灌溉系统。
本文就土壤湿度与灌水量之间的关系进行了实验研究,对单片机控制系统做了大量的调试实验,并检测通过,系统运行良好。
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。
关键词:节水灌溉,智能控制器,湿度传感器,串行通信,单片机目录第1章绪论 (1)1.1研究的背景和意义 (1)1.1.1节水灌溉系统的研究背景 (1)第2章系统总体设计 (2)2.1系统硬件介绍 (2)2.1.1土壤湿度传感器 (2)2.1.2 AT89C51单片机 (3)2.2 系统总体设计 (5)第3章系统硬件电路设计 (6)3.1单片机控制原理 (6)3.2单片机主机控制电路 (6)3.2.1时钟电路 (6)3.2.2复位电路 (6)3.2.3数据存储器的扩展电路 (7)3.3数据采集处理电路 (7)3.4 LED显示电路 (8)第4章系统软件设计 (11)4.1系统主程序设计 (11)4.2采样子程序设计 (12)4.3数据处理 (13)4.3.1数字滤波技术 (13)4.3.2尺度变换 (14)4.3.3 BCD转换 (16)第5章结论 (19)参考文献 (20)第1章绪论1.1研究的背景和意义1.1.1节水灌溉系统的研究背景水资源是人类赖以生存的基础性资源,我国一方面水资源十分紧缺。
基于单片机的自动节水灌溉系统本科学位论文

基于单片机的自动节水灌溉系统摘要节水灌溉-农业节水不仅潜力很大而且利国利民。
对占消费水80%左右的农业用水的合理使用和发挥最大效益应该说具有非常重要的意义。
尤其对于处在干旱、半干旱地区的大半个中国,节水将是可持续发展需要解决的最重要问题。
单片机可编程控制节水灌溉系统,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.本控制器以AT89C51单片机为核心,由传感器,信号处理电路、输出控制电路等构成。
以实现数据采集、控制信号输出,通过传感器自动检测土壤水分实现自动灌溉控制。
硬件方面,土壤含水量的测量采用HIH3610湿度传感器;A/D转换采用ADC0809芯片,74LS373芯片等。
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,输出控制电路等组成,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,并传输给控制系统检测是否该灌溉。
该系统灵活性强,成本低,可靠性高,在实际应用中前景广阔。
关键词:单片机芯片采样 A/D转换河北大学2009届本科生毕业论文(设计)ABSTRACTStanza water irrigation-agriculture stanza water not only the potential but is very big and benefit people of country.To have to consume water 80% or so agriculture to use aqueous of reasonable usage and develop the biggest efficiency should say having count for much meaning.Particularly for be placed in the greater half inside country of drought, the half dry region, stanza water will be keep on the development needs to be solved the most important problem.The single slice of machine programmable control stanza water irrigation system, that system can carry on supervision to the degree of humidity of different soil, and Be according to the request of farm crop to soil degree of humidity carry on in good time and just the right amount infusing water.This controller takes the AT89 C51 single slice of machine as core, from spread a feeling machine, the signal handles electric circuit and output control electric circuit etc. composing.Collect by carrying out a data, control signal output, pass to spread a feeling machine an auto examination the soil humidity carry out an automatic irrigation control.Hardware, the soil contains the diagraph adoption HIH3610 degree of humidities of amount of water to spread a feeling machine;A|D convert the adoption ADC0809 chips, 74 LS373 chip etc..Single slice of machine control part adoption the AT89 C51 single slice of machine is mainly spread a feeling machine by soil degree of humidity, the signal handles electric circuit and outputs control electric circuit etc. to constitute, the software choice edits collected materials a language plait distance.The single slice of machine can spread soil degree of humidity, the feeling machine examines of the soil degree of humidity imitates quantity to convert into a number quantity, and deliver to control system examination whether should irrigate.The system's vivid is strong, the cost is low, High reliability, at physically applied in foreground vast.Keyword: single chip Chip Sample A| D convert目录一前言 (1)1.1本设计的任务和主要内容 (1)二本系统主要硬件电路设计及介绍 (2)2.1本系统主要硬件介绍及总体说明: (2)2.2简介AT89C51内部总体结构及其基本特性如下: (2)2.3湿度传感器介绍 (3)2.4A/D模块介绍 (4)2.5电动机介绍 (6)2.6电磁阀,喷头 (7)三本系统主要硬件电路设计 (9)3.1系统的工作原理 (9)3.2单片机主系统电路 (9)3.3时钟电路 (10)3.4数据存储器的扩展电路 (11)3.5数据采集处理电路 (11)3.6LED显示系统电路 (12)四系统的软件设计 (15)4.1系统主程序设计 (15)4.2采样子程序设计 (17)4.3数据处理 (17)4.3.1采集数据转换 (17)4.3.2BCD转换 (19)4.4LED动态显示程序 (19)结论 (21)谢辞 (22)参考文献 (23)一前言水是生命之源,没有了水,地球上的生物都将消失。
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基于单片机控制的节水灌溉系统题目:基于单片机的节水灌溉系统班级: 13级34班姓名:程雪园学号: B13043428指导老师: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。
农业是人类社会最古老的行业,是各行各业的基础,也是人类顿以生存的最重要的行业。
农业的发展从长远来看很重要,一是水的问题,二是科技的问题。
农业的根本出路在科技,在教育。
由传统农业向现代化农业转变,由粗放经营向集约经营转变,必须要求农业科技有一个大的发展,进行一次新的农业技术革命。
农业与工业、交通等行业相比仍然比较落后,农业灌溉技术尤其落后。
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。
传统的灌溉模式自动化程度极低,基本上属粗放的人工操作,即便对于给定的量,在操作中也无法进行有效的控制,为了提高灌溉效率,缩短劳动时间和节约水资源,必须发展节水灌溉控制技术。
现代智能型控制器是进行灌溉系统田间管理的有效手段和工具,它可提高操作准确性,有利于灌溉过程的科学管理,降低对操作者本身素质的要求。
除了能大大减少劳动量,更重要的是它能准确、定时、定量、高效地给作物自动补充水分,以提高产量、质量,节水、节能。
现代灌溉控制器的研究使用在我国农、林、及园艺为数不多,与发达国家相比,有较大的差距,还基本停留在人工操作上,即使有些地方搞了一些灌溉工程的自动化控制系统,也是根据经验法来确定每天灌溉次数和每次灌溉量,如果灌溉量与作物实际需水量相比太少,便不能有效的促进作物健康成长;而灌溉量太多,肥水流失,又会造成资源浪费,同时传统的灌溉法还需要相关专家的实时观察并经验指导生产,劳动生产率低,这也不能与现代化农业向优化、高效化方向发展要求同步。
随着计算机技术和传感器技术的迅猛发展,计算机和传感器的价格日益降低,可靠性日益提高,用信息技术改造农业不仅是可能的而且是必要的。
用高新技术改造农业产业,实施节水灌溉已成为我国农业乃至国民经济持续发展带战略性的根本大事。
本文旨在设计一套能对作物生长的土壤湿度进行自动监控的系统,它能对作物进行适时、适量的灌水,起到高效灌溉,节水、节能的作用。
第2节系统主要硬件电路设计2.1 单片机控制系统原理图2 单片机控制系统原理框图2.2 单片机主机系统电路AT89C51单片机是51系列单片机的一个成员,是8051单片机的简化版。
内部自带2K字节可编程FLASH存储器的低电压、高性能COMS八位微处理器,与Intel MCS-51系列单片机的指令和输出管脚相兼容。
由于将多功能八位CPU和闪速存储器结合在单个芯片中,因此,AT89C2051构成的单片机系统是具有结构最简单、造价最低廉、效率最高的微控制系统,省去了外部的RAM、ROM和接口器件,减少了硬件开销,节省了成本,提高了系统的性价比。
2.2.2 单片机的最小系统单片机的最小系统应包括振荡电路和复位电路等[8]。
振荡电路(时钟电路)的主要任务是为AT89S52单片机正常工作需要的时钟电路提供一个稳定的工作频率。
根据AT89S52单片机时钟周期的要求,回路需要选用频率为12MHz的晶振。
晶振回路由电容和陶瓷谐振器并联组成,作为单片机的时钟源。
AT89S52内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器,此放大器的输入和输出端分别是引脚XTAL1和XTAL2,在XTAL1和XTAL2端口接上时钟电源即可构成时钟电路。
本设计中采用内部时钟产生方式,如图2.2所示。
在XTAL1和XTAL2两端跨接晶振,与内部的反相器构成稳定的自激振荡器。
其发出的时钟脉冲直接送入单片机内定时控制部件。
电容C8和C9对频率有微调作用。
电容C1和C3,应尽可能的安装在单片机芯片附近,以减少寄生电容,保证振荡器稳定可靠的工作。
复位电路的功能就是对CPU进行实时监测,当CPU落入死循环之后,能及时发现并使整个系统复位。
为确保微机系统中电路稳未定可靠工作,复位可靠工作,复位电路是必不可少的一部分,复位电路的第一功能是上电复位。
一般微机电路正常工作需要供电电源为4.75〜5.25V。
由于微机电路是时序数字电路,它需要稳定的时钟信号,因此在电源上电时,只有当VCC上电时,只有当VCC超过4.75V,低于5.25V以及晶体振荡器稳定工作时,复位信号才被撤除,微机电路开始正常工作。
单片机在启动时都需要复位,以使CPU及系统各部件处于确定的初始状态,并从初态开始工作。
89系列单片机的复位信号是从RST引脚输入到芯片内的施密特触发器中的。
当系统处于正常工作状态时,且振荡器稳定后,如果RST引脚上有一个高电平并维持2个机器周期(24个振荡周期)以上,则CPU就可以响应并将系统复位图3 单片机主机系统图2.3数据采集处理电路ADC0809是一种8位逐次逼近式A/D转换器,内部具有锁存控制的8路模拟开关,外接8路模拟输入端,可同时对8路0-5V的输入模拟电压信号分时进行采集转换,本系统只用到INO和INl两路输入通道。
ADC0809转换器的分辨率为8位,最大不可调误差小于士1LSB,采用单一+5V供电,功耗为15mW,不必进行零点和满度调整。
由于ADC0809转换器的输出数据寄存器具有可控的三态输出功能,输出具有TTL三态锁存缓冲器,故其8位数据输出引脚可直接与数据总线相连。
A/D转换器需外部控制启动转换信号方能进行转换,这一启动转换信号可由CPU提供,不同型号的A/D转换器,对启动转换信号的要求也不同,分脉冲启动和电平启动两种,ADC0809采用脉冲启动转换,只需给A/D转换器的启动控制转换的输入引脚((START)上,加入正脉冲信号,即启动A/D转换器进行转换,转换开始后,转换结束信号输出端(EOC)信号变低,转换结束时,EOC返回高电平,以通知主机读取转换结果的数字量,这个信号可以作为A/D转换器的状态信号供查询,也可以用作中断请求信号。
本系统中ADC0809与AT89C51单片机的接口如图5所示,采用等待延时方式。
ADC0809的时钟频率范围要求在10-1280kHz , AT89C51单片机的ALE脚的频率是单片机时钟频率的1/6,因此当单片机的时钟频率采用6MHz,ADC0809输入时钟频率即为CLK=1MHz,发生启动脉冲后需延时100Us 才可读取A/D 转换数据。
2.4 LCD 显示系统电路D 7D 0D 1D 2D 3D 4D 5D 6D 7R S R W ED 0D 1D 2D 3D 4D 5D 6234567891RP14.7kD 714D 613D 512D 411D 310D 29D 18D 07E6R W 5R S 4V S S 1V D D 2V E E3LCDLM016LR12202.5报警电路ADC0809为了在某些紧急状态或反常状态下,能使操作人员不致忽视,以便及时处理,往往需要有某种更能引起人们注意提起警觉的报警信号产生,这种报警信号通常有三种类型:闪光报警、鸣音报警、语音报警,本系统采用简单易行的鸣音报警电路。
如图8所示报警电路,报警设备选用压电式蜂鸣器,它约需要10mA的驱动电流,只需在其两条引线上加3一15V的直流电压,即可产生3KHz左右的蜂鸣声音,图中蜂鸣器的一端接在高电平+SV,另一端接Pl.0,在初态Pl.0始终输出高电平1,当需要报警时,程序对其端口清零即可,声音的长短可用延时程序控制实现。
第3节系统的软件设计系统软件程序设计主要包括:主程序设计,采样子程序设计,数据处理程序,显示子程序,串口通信程序等。
3.1 软件设计的整体思想对于系统而言,要完成各项功能,首先必须要有较完善的硬件作保证。
同时还必须得到相应设计合理的软件的支持,尤其是单片机应用高速发展的今天。
许多由硬件完成的工作,都可通过软件编程来代替,甚至有些用很复杂的硬件电路才能完成的工作,用软件编程的时候,往往会变得很简单,如数字滤波,信号处理等等。
系统进行软件设计时,先要对本设计硬件有一个熟练的掌握,知道系统的组成,数据的传输,信号是如何被控制的,以及信号的显示。
然后进行软件设计时,先搞清楚各个部分的子程序及他们的流程图,然后进行C语言编程,最后将它们系统的编程[11]。
本设计是以AT89C51单片机为核心,采用C语言编程。
它采用模块化设计,由主程序、读出湿度子程序、LCD1602显示子程序、以及有关ADC0809的程序等模块组成。
本系统设计的工作流程是,开始并初始化后,传感器读取湿度值,读取成功后,线性拟合数据,然后 LCD显示数据,如果湿度过限,则报警并且启动控制设备;如果数据在湿度上下限范围内,则显示湿度值。
3.2 程序流程图设计整个系统的软件设计采用模块化编程,主要的功能子程序有:系统初始化,ADC0809的初始化,LCD-1602的初始化。
主程序流程图如图3-1所示。