花卉自动浇水系统设计与实现文献综述
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。
智能花卉自动养护系统的设计与实现
智能花卉自动养护系统的设计与实现第一章：引言花卉是人们生活中常见的植物，其美丽的色彩和香气深受人们的喜爱。
但是，养花也是一项需要耐心和专业知识的工作。
现代科技的发展为这项工作提供了便利。
智能花卉自动养护系统的设计与实现是现代科技与园艺结合的产物。
本文会详细介绍智能花卉自动养护系统的设计和实现。
第二章：设计原理智能花卉自动养护系统是一种基于物联网技术的智能系统。
该系统主要由传感器、通信模块、控制器和花盆灌溉系统组成。
传感器主要包括土壤湿度传感器、光照强度传感器、温度传感器和二氧化碳传感器。
通过这些传感器获取植物所处环境的温度、湿度、光照强度和二氧化碳含量等数据。
通信模块主要负责将传感器获取的数据传输到云服务器上。
控制器主要通过云服务器来获取植物的环境数据，并根据数据来控制花盆灌溉系统的灌溉、施肥、浇水等操作。
第三章：硬件设计智能花卉自动养护系统的硬件设计主要包括传感器的选择和花盆灌溉系统的设计。
传感器选择主要考虑采集数据的准确性和可靠性。
花盆灌溉系统的设计主要包括循环水泵、水质检测、肥料喷洒装置和灌溉控制器等组成。
循环水泵主要控制水流量，保证植物受到适量的浇水。
水质检测主要是检测水中的PH值和盐分含量，保证水质符合植物生长需求。
肥料喷洒装置主要是在浇水的同时喷洒肥料，满足植物生长所需的养分。
灌溉控制器主要是根据传感器检测到的植物所处环境的湿度来控制灌溉量，同时也可以进行时间控制和肥料控制等成分。
第四章：软件设计智能花卉自动养护系统的软件设计主要包括应用程序的设计和云平台的设计。
应用程序主要是手机或平板电脑上的应用软件，主要通过此软件来获取植物生长环境的数据信息，实时控制云端、花盆等硬件控制器进行花卉自动养护。
云平台的设计主要是将传感器采集的环境数据上传到云端，由服务器对其进行处理后，再通过云端控制系统，对花盆灌溉、施肥、浇水等进行控制。
第五章：实现效果为了验证智能花卉自动养护系统的实现效果，我们进行了现场测试。
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。
可编程自动浇花系统设计与实现
可编程自动浇花系统设计与实现随着科技的发展和人们对于生活质量的要求不断提高，自动化技术在生活、工业、农业等各个领域得到越来越广泛的应用。
在园艺领域，尤其是花卉养护方面，自动化技术的应用也愈发普及。
为了实现花卉自动养护，本文设计了一款可编程的自动浇花系统。
一、系统设计1. 系统构成本系统主要由以下三部分组成：（1）采集系统：利用传感器采集土壤湿度、温度等信息。
传感器数据通过无线通讯传输至中控芯片。
（2）控制系统：通过采集到的传感器数据，对水泵和灌溉管路进行控制，实现自动浇花的过程。
（3）人机交互系统：使用LCD显示屏和按键，实现用户的操作与监管。
2. 系统设计思路系统的自动浇花功能核心是根据采集到的土壤湿度信息进行控制。
当土壤湿度低于设定值时，水泵开始工作，进行灌溉，当湿度超过设定值时，水泵自动关闭。
为了实现用户的方便操作和监管，设计了人机交互系统。
按键可以实现设定水泵、传感器等参数以及开启关闭系统功能。
通过LCD显示屏，实时显示土壤湿度、温度、水泵运行状态和系统状态等信息，方便用户实时掌握花卉的生长状态和自动浇花系统的运行状态。
（1）采集系统采集系统主要由土壤湿度传感器和温度传感器组成，可采集到土壤湿度和温度等数据，并通过无线方式传给控制系统，用于控制系统的自动浇花功能。
采集系统采用低功耗传感器，可实时定期采集数据。
（2）控制系统控制系统主要由中控芯片、水泵和灌溉自动控制阀组成。
中控芯片负责处理传感器数据，根据湿度和温度数据，控制水泵的开关，实现自动浇花。
灌溉自动控制阀位于水泵出水口处，控制水的流量，实现精准浇花。
（3）人机交互系统二、系统实现本系统采用Arduino控制板进行开发，具有以下特点：1. 支持多种传感器；2. 支持多种输入输出方式；3. 支持编程自定义；4. 丰富的开源软件库；三、系统优点本系统实现了自动化控制及智能花卉养护，具有以下优点：1. 自动控制：系统采用了传感器自动采集土壤湿度、温度等数据，可根据设定条件自动控制水泵，实现自动浇花。
(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。
文献综述
单位代码6130学号100102057分类号密级文献综述室内花草自动浇水系统的实现院（系）名称信息工程学院专业名称电子信息工程学生姓名李永飞指导教师张具琴2014年 2 月19日黄河科技学院毕业设计(文献综述) 第1页室内花草自动浇水系统的实现摘要社会不断进步，人们的生活质量越来越高。
在家里养养盆花可以陶冶情操，丰富生活。
同时盆花可以通过光合作用吸收二氧化碳，净化室内空气，在有花木的地方空气中阴离子聚集较多，所以空气也特别清新，而且许多花木还可以吸收空气中的有害气体，因此，养盆花如今被许多人喜爱。
所以设计一个能够自动浇花的系统对人们的生活至关重要。
关键词：AT89S52 湿度的采集与显示计数器 LCD引言对于自动浇花系统而言，盆花浇水量是否能做到适时适量，是养花成败的关键。
但是，在生活中人们总是会有无暇顾及的时候，比如工作太忙，或者出差、旅游等。
花草生长问题80%以上是由花儿浇灌问题引起的；好不容易种植几个月的花草，因为浇水不及时，长势不好，用来美化环境的花草几乎成了“鸡肋”；不种植吧，家里没有绿色衬托，感觉没有生机；保留吧，花草长得不够旺盛，还影响家庭装饰效果。
虽然市场上有卖盆花自动浇水器，但价格十分昂贵，并且大多只能设定一个定时浇水的时间，很难做到给盆花自动适时适量浇水。
也有较经济的盆花缺水报警器，可以提醒人们及时的给盆花浇水。
可是这种报警器只能报警，浇水还需要人们亲自动手。
当家里无人时，即使报警也无人浇水，就起不到应有的作用了。
因此，我想设计一种集盆花土壤湿度检测，自动浇水以及蓄水箱自动供水于一体的盆花自动浇水系统。
让人们无暇顾及时也能得到及时的浇灌。
1 自动浇水器的诞生背景及国内外发展现状微喷系统是近几年利用国内外先进技术组装的新型灌溉设施，主要是利用水流通黄河科技学院毕业设计（文献综述）第2 页过管道系统以一定速度从特制的喷头喷出，在空气中分散成细小的水滴着落在花草植物。
作物及周围的地面上，从而达到及时补充水分的目的。
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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。