自动浇花系统

1、目录摘要 错误 !未定义书签。关键词 错误 ! 未定义书签。一、绪论 错误 ! 未定义书签。课题背景 错误 !未定义书签。研究目的及意义 错误 !未定义书签。二、系统功能与特色 错误 !未定义书签。系统功能特色简介 错误 !未定义书签。系统硬件电路整体框架图 . 错误!未定义书签。三、自动浇花控制系统硬件系统设计与选型 . 错误!未定义书签。单片机的选择 错误 !未定义书签。土壤湿度传感器的选型及简介 . 错误!未定义书签。土壤湿度传感器的选型 . 错误 !未定义书签。土壤湿度传感器的简介 . 错误!未定义书签。显示屏的选择及简介 错误 !未定义书签。显示屏的选择 错误 !未定义书签。LCD1

2、2864 基本介绍 错误 ! 未定义书签。LCD12864 基本特性及接口说明 错误 ! 未定义书签。LCD12864 显示屏电路图 错误 ! 未定义书签。时钟芯片的介绍 错误 !未定义书签。复位电路 错误 ! 未定义书签。键盘电路的设计 错误 !未定义书签。报警电路的设计 错误 !未定义书签。浇花系统的简介 错误 !未定义书签。四、自动浇花控制软件系统设计 . 错误!未定义书签。软件设计整体结构图 . 错误 !未定义书签。按键处理子程序的设计 . 错误 !未定义书签。土壤湿度传感器 A/D 转换设计 . 错误!未定义书签。五、综合调试 错误 ! 未定义书签。硬件调试 错误 !未定义书签。软件

3、调试 错误 !未定义书签。系统整体调试 错误 !未定义书签。六、成品效果展示 错误 !未定义书签。结论 错误 !未定义书签。致谢语 错误 !未定义书签。参考文献 错误 ! 未定义书签。附录I 错误!未定义书签。基于单片机的自动浇花系统王文伟（重庆市三峡学院机械工程学院系机械设计专业2010级重庆万州404000 ）摘要 随着现代化脚步的加快，自动化已成为当今社会的发展主题，当然花卉自动浇水系统也越来越受到养花者的青睐，有些人喜欢养花或是盆景类的观赏性植物，可是他们又经常出差或较长时间外出而不能给它们浇水、照顾它们，因而放弃了这一爱好。所以如何更加方便，合理的进行植物养殖成为了智能家居设计的一个

4、焦点。本系统为基于STC12C5A60S2单片机的智能浇花系统。主要由土壤湿度传感器采集、时间显示、浇水设置、浇水六大模块组成。实现全天性的对植物湿度信息采集。判断出是否需要浇水，最终由 单片机控制继电器的开断来实现浇水。该系统能根据实际情况，合理的浇水，既节约了水资源，又 能让植物更好生长。关键词 自动浇花系统 土壤湿度传感器自动控制 STC12C5A60S2Based on sin gle chip microcomputer automatic wateri ng systemWang Wen-wei(school of mecha nical engin eeri ng. Chongq

5、ing Three Gorges Uni versity, Wan zhou 404000)ABSTRACWith the speed ing up of the moder ni zatio n step, automati on has become thedevelopme nt theme of todays society, and ofcourse the flower automatic wateri ng systemis becoming more and more get the favour of those flowers, some people like flowe

6、rs orpotted class of orn ame ntal pla nts, but they ofte n go out on a bus in ess tripor a long timenot to water, they take care of them, and give up this hobby. So how is more convenient and reas on able for pla nt breedi ng become a focus of the desig n of smart home.This system based on STC12C5A6

7、0S2ingle-chipmicrocomputer intelligentwatering theflowers. Mainly by the soil moisture sensor water collection, display, time setting and watering of six modules. Realize the nature of plant humidity information acquisition.Determi ne whether you n eed wateri ng, and ultimatelycon trolledby si nglec

8、hipmicrocomputer relay ope n circuit to impleme nt the wateri ng. The system accord ing to the actual situati on, the reas on able water, saves the water resources, and can make pla nts grow better.Keywords Automatic wateri ng system Soil moisture sen sors The automatic controlSTC12C5A60S2、绪论课题背景随着当

9、今社会现代化脚步的加快， 自动化已成为当今世界的发展主题。 花卉的生长发育需 要有一定的环境条件，这些环境条件主要有温度、水分、光照、空气成分、土壤的成分、物理机械 性质、 营养液的温度和成分等。 其中花卉能否良好生长最为重要的在于土壤湿度的适合程度。如何 能有效及时的控制好土壤湿度问题已经成为养花爱花者们最为关心的问题。花谚说：“活不活在于水，长不长在于肥” 。盆栽花卉由于受容积小、蓄水保水性差、蒸发量大 又无地下水补充等特定条件所限故，不耐旱，浇水就显得尤为重要。如果盆花缺水，植物体内的生 理活动就会受到破坏，磷酸钾、硼、钙的吸收就会变弱，而这些元素的缺乏会导致生长点附近生长 不良。盆花缺

10、水还会造成土壤养分的浓度相对偏高 , 也最易出现 “肥伤” 。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。研究目的及意义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。

11、 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。二、系统功能与特色系统功能特色简介（1）选择性浇水在每次浇水前，系统会对植物土壤湿度进行检测，如果超过设定值上限，就不进行浇水操作， 防止过度浇水、浪费水资料。如果低于设定值下限就进行浇水操作，及时给植物补充水分。 （2）时间显示系统统内部装有一块 DS1302时钟芯片，可以准确的显示时间，用户可以根据时间记录花期。（ 3）浇水设置当土壤湿度低于设定值下限，单片机控制继电器接通，水泵开始抽水浇花；当高于设定值上限，单片机控制继电器断开，水泵停止浇水。(4)

12、 报警设置当土壤湿度低于设定值下限，报警系统开始报警，并提示浇水。当开始浇水，停止报警，继续 浇水。系统硬件电路整体框架图图2-1系统硬件电路整体框架图Ardu ino土壤湿度传感器模块用于对土壤湿度进行数据采集，STC12C5A60S2单片机内置A/D转化进行数据处理，LCD12864显示模块用于显示土壤湿度传感器测量得到的土壤湿度值。晶振模 块用于传输时钟信号给单片机。按键模块用于对时间的调节，由于不同的花卉开花的时间不一样， 所以可以根据时间合理对花卉进行浇花，还达到节约用水。土壤湿度报警模块用于对低于设定土壤湿度湿度值下限时进行报警提示，并发出警报，单片机控制继电器，接通水泵，给花卉浇

13、水，使花 卉及时得到补水。浇水系统有继电器控制，当缺水时，继电器接通，水泵从水箱抽水给花卉浇花。三、自动浇花控制系统硬件系统设计与选型单片机的选择使用STC 1T系列的单片机，驱动能力强，运行相对稳定，抗干扰能力强，内置A/D转换。与AT系列的相比，性价比更高。使用最普遍的 AT89C52,熟悉其原理，相关的资料丰富，相对比较便宜，容易购买，使用的过程中有疑问容易在网上找到相关资料或者查阅书刊，但是定时器、中断、ROM等较少，抗干扰能力不强，无内置 A/D转换，等其他功能。8751单片机总体上来说和 8051单片机差不多，只是 8751单片机片内加了一个 4K的EPROM 用户可以私下将自己的

14、编写的程序烧写到EPROI中,但是如果要修改程序的话，同样要用紫外线照射来擦除，而后才可以从新烧写新的程序。89C51单片机为EPRO型，可以说89C51单片机融合了 8051和8751的优点，在应用中可以完 全代替他们，因为他不仅有他们的功能，而且管脚也兼容，而且存储器为4K的并是FLASHT艺的。STC12C5A60S系列单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期（1T）的单片机，是高速，低能耗，超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051，但速度快8-12倍，内部集成MAX810专用复位电路，2路PWM 8路高速10位A/D转换（250K/S）针对电机控制，强干扰场 合。经

15、过以上的对比来看，考虑到使用方便与简化电路以及其性价比等，STC12C5A60S比较合适。而且宏晶科技有限公司生产的STC12C5A60S2单片机由于具有其他公司生产的89C52单片机的全部优点，而且其具有内置A/D,加密型好，抗干扰强，而且价格相对合理，所以最终确定选用STC12C5A60S2单片机STC12C5A60S管脚图如图3-1所示。T2/ri.0140VCCT2EX/P1. 1 1235pri. n/ADOP 1N33SF0 l/ADlFJ. 3437PO. 2/AD2p丄.a5FO. 3/AJJ3P 1. S&3S 1PO. 4/AD4P 1. 6 1734FO. 5/AD5P

16、1. 7 |833FO. 6/AD6KST9O32PU. 7/AE7RXD/P3.010 731EATXD/P3,111A30lALE /PROGT1TTO/P3, 2 112 o21PSENIMTl/PS ” 3丄32SP2. 7/A1 5TO/P3-ai a27P2. 6/A14Tl/r3.5152Gr2. G/A13WR/P3.S 11625P2. 4/A12RD/P3.7 |1724PZ. 3/A1 1XTAL21823F2.2/A10XTAL1丄922P2. 1/ASivss2021P2, 0/AS图 3-1 STC12C5A60S2 引脚图STC12C5A60S的主要管脚功能如下：

17、VCC（ 40引脚）：电源电压 +5VVSS（ 20引脚）：接地P0端口（，3932引脚）：输入输出脚，可用于8位并行I/O 口或分时复用为地址和数据总线。作为输出口，每个引脚能驱动8个TTL负载。定义为I/O时，需外接上拉电阻。P1端口（，18引脚）：输入输出脚，8位准双向并行I/O 口。P1 口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O 口。能负载4个TTL。P2端口（，2128引脚）：输入输出脚，8位准双向并行I/O 口。P2口是一个带内部上拉电 阻的8位双向I/O 口。能负载4个TTL。P3端口（，1017引脚）：输入输出脚， 8位准双向并行I/O 口。P2口是一个带内部上拉电 阻的8位双向

18、I/O 口。能负载4个TTL。而且都具有第二功能， 和为串行数据传输，和为外部中断请求， 和分别为定时器0和1的外部输入，和分别用于读写单片机外部 RAM是外部数据写选通信号和读选 通信号。RST（ 9引脚）：单片机内部CPU勺复位信号输入端。ALE（ 30引脚）：ALE是地址锁存使能端和编程脉冲输入端。XTAL1 （19引脚）：接外部石英晶体的一端。 振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。XTAL2 （18引脚）：接外部石英晶体的另一端。振荡器反相放大器的输出端。EA （ 31引脚）：当EA俞入端输入高电平时，CPUT访问片内程序存储器 4KB或8KB的地址范围。当EA俞入低电平时，则

19、只能访问片外程序存储器，不论片内是否有程序存储器。土壤湿度传感器的选型及简介3.2.1 土壤湿度传感器的选型在单片机的应用当中，数据采集是一个非常重要的环节，并且它也是单片机和传感器工作的重要接口。在我们实际的应用当中，单片机的数据采集信号类型主要分为以下几种：一种是模拟的电压信号和电流信号，另一种是数字信号。一般的单片机都是用A/D转换从而来实现对外部电压信号的采集，利用电流/电压转换芯片和A/D转换实现对电流信号的检测；通过脉冲计数或I/O 口时序来处理数字信号。在生活中土壤湿度传感器并不多见，一些可以精确测量出来的的土壤湿度传感器价格昂贵，通过反复查资料选择了一款价格合理，测试精确性一般

20、的土壤湿度传感器。将Ardu ino 土壤湿度传感器插入土壤，采集数据，通过 A/D转换进行数据处理，并且通过屏幕显示具体土壤湿度。3.2.2 土壤湿度传感器的简介本设计之初，原本打算选用 FDS-100 土壤水分传感器，其可测土壤相对含水率，与土壤本身的机理无关，是目前国际上最流行的土壤水分测量方法。但FDS-100 土壤水分传感器是一款高精度、高灵敏度的测量土壤水分的传感器。可深埋土中，长期测量且性能稳定。但由于FDS-100的价格偏贵，动辄接近一千，这是不符合我们的设计理念的。而市场上土壤湿度的型号和资料也较少，价 格也不尽如人意，难以找到一款合适的土壤湿度传感器，所以根据土壤湿度的测原

21、理，在网上面到一款实用价廉的土壤湿度传感器。从某个侧而看出，对土壤湿度的测量在技术及成本上还有待突破，不像空气湿度测量成熟。1这是一个简易的水分传感器可用于检测土壤的水分，使用这个传感器制作一款自动浇花装置,让您的盆栽不用人去管理。2 灵敏度可调（图中蓝色数字电位器调节）3 工作电压4 模块双输出模式，数字量输出简单，模拟量输出更精确。5 设有固定螺栓孔，方便安装6 小板 PCB尺寸：3cm * 1.6cm7 电源指示灯（红色）和数字开关量输出指示灯（绿色）8比较器采用LM393芯片，工作稳定表 3-1 DHT11引脚说明9 VCC 外接10 GND外接 GND11 DO 小板数字量输出接口（

22、 0和1）12 AO 小板模拟量输出接口图3-2 土壤湿度传感器显示屏的选择及简介3.3.1 显示屏的选择在显示模块选择时有 2 种，一种是用液晶显示屏， 一种则是选用数码管。液晶显示屏具有轻薄短小，低耗电量，无辐射危险，平面直角显示以及影象稳定不闪烁等优势，可视面积大，画面效果好，分辨率高，抗干扰能力强等特点，可以显示汉字等各种符号。但一般需要利用控制芯片创建字 符库，易于维护的特点,数码管具有低能耗、低损耗、低压、寿命长、耐老化、对外界环境要求低,同时精度比较高。但是由于要显示汉字，最终选择了LCD12864显示屏。332 LCD12864 基本介绍不带中文字库的128X64是一种具有4位

23、/8位并行、2线或3线串行多种接口方式；其显示分 辨率为128X 64,.利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图 形界面。可以显示 8X4行16X 16点阵的汉字.也可完成简单图形显示低电压低功耗是其又一显 著特点。由该模块构成的液晶显示方案与同类型的图形点阵液晶显示模块相比，不论硬件电路结构或显示程序都要简洁得多，且该模块的价格也略低于相同点阵的图形液晶模块。3.3.3 LCD12864 基本特性及接口说明基本特性：(1) 低电源电压(VDD:+)(2) 显示分辨率:128 X 64点(3) 内置128个16X8点阵字符(4) 2MHZ时钟频率(5) 显示方式

24、：STN半透、正显(6) 驱动方式：1/32DUTY, 1/5BIAS(7) 视角方向：6点(8) 背光方式：侧部高亮白色LED,功耗仅为普通 LED的1/5 1/10(9) 通讯方式：串行、并口可选(10) 内置DC-DC转换电路，无需外加负压(11) 无需片选信号，简化软件设计(12) 工作温度：0 C - +55C ,存储温度：-20C - +60C接口说明如表3-1所示：管脚号管脚名称电平管脚功能描述1VLCD3+5V电源正2VCC3+5V电源正3GND0接地R/W“H ,E= “H ,数据被读到 DB7DB04SDAH/Lr/W=“L” ,E= “HRL” , DB7 DBO的数据被

25、写到IR或DR5SCKH/L使能信号6AOH/L数据采集口7RSTH/LRS=“ H ,表示 DB7DBO为显示数据8CSH/LRS=“L” ,表示DB7DBO为显示指令数据表3-1 LCD12864接口说明334 LCD12864 显示屏电路图图3-3 LCD12864电路图时钟芯片的介绍DS1302是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日 周日时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为。采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。DS1302内部有一个31X8DS1302的引脚排的用于临时

26、性存放数据的 RAM寄存器。DS1302是DS1202的升级产品，与 DS1202兼容，但增加了主电源/后备电源双电源引脚，同时提供了对后备电源进行涓细电流充电的能力。 列，其中Vcc1为主电源，VCC2为后备电源。在主电源关闭的情况下，也能保持时钟的连续运行。DS1302由Vcc1或Vcc2两者中的较大者供电。 当Vcc2大于Vcc1 +时，Vcc2给DS1302供电。当Vcc2 小于Vcc1时，DS1302由Vcc1供电。X1和X2是振荡源，外接晶振。RST是复位/片选线，通过把RST输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。RST输入有两种功能：首先，RST接通控制逻辑，允许地址/命令序列送

27、入移位寄存器；其次，RST提供终止单字节或多字节数据传送的方法。当RST为高电平时，所有的数据传送被初始化，允许对DS1302进行操作。如果在传送过程中RST置为低电平，则会终止此次数据传送，I/O引脚变为高阻态。上电运行时，在Vcc之前，RST必须保持低电平。只有在 SCLK为低电平时，才能将 RST置为高电平。I/O为串行数据输入输出端（双向），后 面有详细说明。SCLK为时钟输入端。DS1302与单片机之间能简单地釆用同步串行的方式进行通信，仅需用到三个口线1、RE （复位）2、I/O （数据线）3、（ SCLK串行时钟）时钟/RAM的读/写数据以一个字节或多达 31个字节的 字符组方式

28、通信。DS1302工作时功耗很低保持数据和时钟信息时功率小于lmWDS1302引脚图如图3-4所示：图 3-4 DS1302 引脚图DS1302电路图如图 3-5所示:图 3-5 DS1302 电路图复位电路在任何单片机上电时必须复位。STC12C5A60S单片机的复位输出引脚 RS为其提供了初始化的手段。它可以将单片机的片内电路进行初始化，从而让单片机从一种确定的初始状态下开始运行。当单片机STC12C5A60S的时钟电路在工作了以后，只要在RS引脚上出现两个周期以上的高电平的时候，那么单片机内部就初始复位。只要RST保持高电平，贝U STC12C5A60S循环复位。当且仅当RST由高电平转

29、变为低电平了以后，单片机STC12C5A60S才会从0000H地址开始执行程序。本设计用到的复位电路是采用上电复位，系统一上电单片机就复位。 在本设计复位电路中，当单片机上电时，对电容进行充电，电阻上出现电压的同时也使单片机RESETS电位拉高，单片机 RESETS高电平持续几微秒后，单片机复位。几毫秒后，电容C充满电，电阻上电流和电压降为 0. 单片机贝进入工作状态。单片机工作期间，当按键闭合，电容贝放电，当按键断开，电容又开始充电，且在电阻上出现 电压使单片机复位。几毫秒后单片机又开始工作。复位电路电路图如图 3-6所示：图 3-6 复位电路键盘电路的设计键盘是嵌入式计算机系统不可或缺的外

30、围设备，就算是单片机通常它也配有 16 进制的键盘。 操作人员通过键盘可以进行数据输入、输出、程序生成、程序查错、程序执行等各项操作。键盘一 般有两种， 其分别为独立式和矩阵式。 独立式键盘指的是各个按键相对对立地连接到各个单片机的 I/O 口， I/O 口只需要做输入口就能读到所有的按键。我们只需把按键的一端接地，另一端则与单 片机的各个 I/O 口连接就可以了。 而矩阵式键盘是为了减少键盘占用太多的单片机 I/O 口资源， 它 只适用于按键个数较多的时候。由于本设计中按键比较少，故采用独立式键盘。如图 3-14 所示。其中每个按键只连接了两个端点，即图中的 1 和 3 端点。其中、 、分别

31、为与单片机对应的 I/O 口，且所对应的按键依次为按键 1、按键 2、按键 3。在设计中，按键 1 为设置键，按键 2 为实现 “加”运算的功能键，按键 3 为实现“减”运算的功能键。主要是对温湿度设定范围值。即大棚所需温湿度值。 按键电路 3-7 如图所示：图3-7按键电路报警电路的设计报警电路如图3-8所示。图3-8报警电路本设计采用软件处理报警，利用有报警芯片119。如图3-8所示当实际土壤湿度低于预设值下限，将给出一个高电平，。进行119报警。报警芯片119电压：直流一5V各脚位功能：1脚一2脚-喇叭3脚-喇叭4脚-电源正极5脚-电源负极6脚-此脚接高电平会循环播放（119 ）离开高电

32、平会立即停止7脚-此脚接高电平会循环播放（110 ）离开高电平会立即停止 8脚-此脚接高电平会循环播放（120 ）离开高电平会立即停止 本模块具有控制方便（芯片的3个脚位各控制一个声音）便于安装集成三极管不需要外接其他元件即可使用。浇花系统的简介浇花系统电路图如图3-9所示。图3-9浇花系统电路图继电器：继电器是由线圈和触点组两部分组成的，是一种电控制器件，是当输入量（激励量）的变化达到规定要求时， 在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路）之间的互动关系。通常应用于自动化的控制电路中，它实际上是用小电流去控制大电流运作的一

33、种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。继电器线圈在电路中用一个长方框符号表示，如果继电器有两个线圈， 就画两个并列的长方框。同时在长方框内或长方框旁标上继电器的文字符号“ J”。继电器的触点有两种表示方法：一种是 把它们直接画在长方框一侧，这种表示法较为直观。另一种是按照电路连接的需要，把各个触点分 别画到各自的控制电路中，通常在同一继电器的触点与线圈旁分别标注上相同的文字符号，并将触 点组编上号码，以示区另叽JQC-3F（T73）图中三个比较近的脚，最上面的A是公共脚，左右 DC1, DC2是线圈脚，下面两个,左边B脚是常闭，右边 C脚是常开，如果线圈没电阻，说明

34、继电器已坏，常闭测不通，说明继电器触点可能氧化，造成接触电阻大。继电器引脚图如图 3-10 所示：3-10 继电器引脚图水泵：JT160，分为 DC3-6乂1. 吸程：潜水、最大扬程： 1.8 米2. 连续工作寿命（即 24 小时不停工作）大于 20000 小时，每天使用 10 小时左右，水泵寿命长达 8 年以上！3. 电机绕组全封闭，采用配方独特的树脂灌封，绝缘性好，永不漏水。耐腐蚀.4. 出水口直径8MM可随意固定。无刷直流水泵（新型磁力隔离泵）的优点磁力泵是一种通过磁力传动来实现无接触力矩传递从而以静密封取代动密封，使泵达到完整， 解决了“跑、冒、滴、漏”问题，消除了炼油化工行业易燃、易

35、爆、有毒、有害介质通过泵密封泄 漏的安全隐患，有力地保证了职工的身心健康和安全生产。与电机式直流无刷水泵相比，磁力泵具有以下优点：1 泵轴由动密封变成封闭式静密封，彻底避免了介质泄漏。可以水陆两用，并且完全防水。2无需独立润滑和冷却水，降低了能耗。3功耗小、效率高，且具有阻尼减振作用，减少了电动机振动对泵的影响和泵发生气蚀振动时对电动机的影响。4 .过载时转子会在陶瓷轴上打滑，对电机、泵有保护作用5. 无刷直流水泵采用了电子组件换向，无需使用碳刷换向，采用高性能耐磨精密钢轴及轴套，轴套通过注塑与磁铁连成整体也就避免了磨损，因此无刷直流磁力式水泵的寿命大大增强了。 磁力隔离式水泵的定子部分和转子

36、部分完全隔离，定子和电路板部分采用环氧树脂灌封， 100测水，转子部分采用永磁磁铁，水泵机身采用环保材料，噪音低，体积小，性能稳定。可以通过定子的绕线 调节各种所需的参数，可以宽电压运行。水泵具体参数如表 3-2 :电压范围（V）工作电流（MA最高扬程（CM流量（L/H）功率（WDC3-6130-220MA40-11080-120表3-2说泵参数四、自动浇花控制软件系统设计研制一台智能仪器是一个非常复杂的过程，它要经过很多个步骤才能够完成，首先要分析仪表的功能要求然后拟定总体的设计方案，然后再确定硬件结构和软件算法，再然后是研制逻辑电路和编制程序，以及仪表的调试和性能的测试等等。我们在设计软件

37、的时候，应该遵循的原则为结构化 设计原则，就是在总体概况设计的基础上再进行具体的详细设计。到最后，我们设计的程序应该满足的条件为达到可读性，可理解性，可维护性，有效性，可修改性。子程序包括：按键处理子程序、数据采集子程序、报警子程序、显示子程序。下面依次分析。按键处理子程序是控制仪器是否正常工作及实现所需功能的选择。数据采集子程序是将传感器产生的信号传入单片机，它是用来实现单片机和传感器连接的基 础。报警子程序包含上限报警和下限报警，它是在温湿度不符合设定范围值时来提醒用户。显示子程序是将数据处理的结果送显示器显示，使仪器更加直观、方便。软件设计整体结构图图4-1整体流程图按键处理子程序的设计

38、在本次设计中按键是采用查询方式的独立式按键接口，由于按键直接与单片机的I/O 口连接，所以通过读I/O 口的电平状态，就可以识别出按下的按键。这种连接方式，是把按键当作外部RAM某一工作单元的位来对待，通过读片外RAM的方法识别按键的工作状态。其中S1键为功能选择按键；S2、S3键分别为数字加键和数字减键。按键处理流程图见图4-2所示。图4-2按键处理流程图土壤湿度传感器A/D转换设计土壤湿度传感器是自动浇花系统的核心，能否准确的测量土壤湿度，是实现系统的保证。传感器的数值经过信号处理模块在 A/D转换后，单片机对其进行读取，用于浇花的自动控制，并在LCD12864上显示。图4-3 土壤传感器

39、A/D流程图五、综合调试系统完成设计之后，就要进行硬件调试和软件调试。软件调试可以利用开发和仿真系统进行。硬件调试电路板焊接完毕后，使用万用表测量电路是否有短路、断路，元器件时否有正负极焊接反。若检査无误后，将单片机安装上，接通电源，此时应注意以下(1)指示灯是否点亮;(2)单片机是否有电;(3)晶振是否工作;(4)土壤湿度传感器是否工作。测试方法:(1) 使用万用表査看电源是否有电;(2) 使用万用表测单片机的电源和地的引脚，看是否有电压;(3) 使用示波器看晶振是否有波形；在调试的过程中由于存在虚焊现象， 导致电路板不能正常的工作。 重新将元器件焊接后，电路板完 全正常。由于没有对全部管脚进行逐一测试，导致没有及时查处问题所在软件调试件调试过程釆用模块化方案：(1)测试LCD显示是否正常；( 2)测试土壤湿度是否正常读取；( 3)测试时钟芯片读写及工作是否正常。系统整体调试 首先先测试土壤湿度的实吋读取是否正常，把土壤湿度传感器分別插入不同湿度的土壤中，检 测湿度读取是否正确。此外还需粗略测试土壤湿度传感器的灵敏度，以及反应时间。 然后在土壤湿度到达下限时， 能否执行浇水动作。 开始浇花之后， 能否在设置