自动浇花系统的设计毕业论文

题目自动浇花系统的设计系别电子信息科学与技术班级xxx姓名ｘｘx学号１２4６３32ｘx答辩时间2016年5月ｘxxx大学计算机与信息工程学院XXX大学本科生毕业论文目录TOC\o＂1-4＂\h＼z\uHYPEＲLIＮK１自动浇花器的研究现状ﻩPＡGERＥF_Toc4４９5241６9\h2HＹPERLINＫ２系统设计的研究方法和手段ﻩPAＧEREF_Toc４４95241７０\h２HＹPERLINK\ｌ"＿Tｏc４４９５24171"3系统硬件简介 PAＧERＥF_Ｔｏc4４9５2４171\ｈ２HYＰERLＩNK＼l"_Toｃ4４9524172"3.1单片机的最小化系统 １7２\h2HYＰERLIＮＫ\l＂_Toｃ449５2４173"3.１.1AT89C51单片机的基本组成 PAGＥREF_Toｃ4４95２４173\h３HYPEＲLINK3.1.２ＡT８９C51单片机的存储器 PAGEREF＿Toc４49524174＼ｈ3ＨYＰEＲLINＫ＼ｌ"_Ｔoｃ4495２4175"3．1.３振荡电路和时钟 PAＧEREF_Tｏc４４9524１7５\h4HYPERLＩNK\ｌ"_Tｏｃ４４９52４176＂3.2ＬCD1６0２简介ﻩPＡＧEREF＿Ｔoc44９52417６\h５HＹPERLIＮＫ\l＂_Toc44952４17７＂3.2.１LCＤ１602的基本参数及引脚功能 PＡＧEＲＥF_Ｔｏc4４95２4177\ｈ5HYＰERLINK3.3ＡＤC0832的简介ﻩ４4９5２４178\h7ＨYPERLIＮK\ｌ"_Toc44952４179"３．3．1ＡDC静态特性 PAGEREＦ＿Ｔoc449524179＼h8HＹPEＲLINK＼ｌ"＿Ｔoc4４9524180"3．3.2AＤＣ动态特性 PAGEREＦ_Toｃ449５24１80＼h８HYPＥRＬＩNＫ\ｌ"＿Tｏc4４9５2418１"3．3.3ADC性能测试ﻩPＡGEREF＿Toc４4952４１81\ｈ9ＨYPEＲLＩNK３.３．４常用ADC芯片概述ﻩPAGＥＲEF_Tｏｃ44９5２4182\ｈ９HYＰERLＩNＫ\l＂_Toｃ4４９524１８3"3.3.5ADC０８32模数转换原理及主要技术指标 PAGEREＦ_Ｔoc449524１8３\h10HＹPERLINK＼l"_Tｏｃ449５24184"3.3.６主要特性 PAGERＥF＿Toc４49５24１84\h１0ＨＹPERLINK\ｌ"_Ｔoc４49５24185＂3．3．7内部结构ﻩPＡGEREF_Toc4495241８５\ｈ10ＨYＰＥRＬＩＮK３.3.１0ADC0832与单片机的接口电路ﻩPＡＧEREF_Toc4495２４１８8\h１１HYPEＲLINK3.4土壤湿度检测模块ﻩPＡGEＲEF_Toc4４９52４１８９\h１2HＹＰERLIＮK\ｌ＂＿Toc44９5２４19０＂3.4．1比较器ＬM３９３ﻩPＡＧＥREF_Toｃ４495２4190\h1３HＹPEＲＬINK\l"_Toｃ4４9５24191＂３.４.１.1LM39３主要特点:ﻩＰＡGEＲEＦ＿Tｏc44９524191＼h13ＨYＰERLINK3.4.1．2LＭ393引脚图及内部框图 PAGEREＦ_Toc449５24192\h13HYＰＥRＬIＮK3.5报警及电机驱动ﻩPＡGEREF_Ｔoc4４9524193＼ｈ15HYＰERLINK\l＂＿Toc4４９52４194"4软件设计ﻩPAGEREF_Tｏc４４9524194\h15ＨYＰＥＲLINK\l"_Toc449524195"4.１主程序流程图ﻩPＡGEREＦ＿Ｔoc４495２４19５\h15HＹＰＥRLINK\l＂_Toc449524196＂4.2显示模块ﻩPＡGEREF_Tｏc449524１96\ｈ18HYPERLＩNＫ\l"_Toc449524197"4．3AD转换模块 PAGERＥF_Ｔoc4４9５２41９7\h19ＨYPＥRＬＩNK＼l"_Ｔoｃ４49５２41９8"4．4湿度检测模块ﻩPAGEＲＥF_Toc4４952419８\h2０HYPERLIＮK5.结论 PAGEREＦ_Ｔoc449５24199＼h2１HYＰEＲLＩNK谢辞 PAGＥRＥＦ_Toc44952４200＼h24HYＰERLＩNＫ＼ｌ＂_Toc449５24201"附录1原理图 ＰAＧEＲＥF_Toc44９524201\h2５HYPEＲLIＮK\ｌ"＿Toc44９52４2０２＂附录2参考程序 PAＧＥＲEF_Toｃ4４95２4２0２\h2６自动浇花系统的设计xxx指导老师:xｘx摘要：本设计是基于ＡT89Ｃ５1单片机和AＤC０832的自动浇花系统。本设计的电路内部包含湿度采集和AD转换等主要功能。自动浇水系统设计的浇水部分是通过单片机程序设计浇水的上下限值与感应电路送入单片机的土壤湿度值相比较,当低于下限值时，单片机输出一个信号控制浇水,高于上限值时再由单片机输出一个信号控制停止浇水。这样可以帮助人们及时地给心爱的盆花浇水。关键词：AＴ８9Ｃ51；湿度的采集与显示；LＥDDesignofｐoｔtedflowｅｒssauｔｏmaticwatｅriｎgsyｓtｅmxxｘxxxxｘxTuｔｏr:ｘxxxｘxAbstract:ThisｄｅｓigniｓthｅautoｍaticwateringsystｅmAT8９C5１ｂasedonMCUａｎdAＤC０832.ThｅdｅsｉgnoftｈecircuｉtｃontａｉnsthｅｍaｉnfunctioｎsｏfhumidiｔｙａcquiｓｉtｉｏｎａndADcoｎversion．WaterｉｎｇpartｏfautomaticwaterｉngsystemdesignisthｒougｈtｈeupｐeraｎdｌoｗeｒlimｉtsｏfmicrｏcｏｎtrolleｒpｒogrammingwaterｉngｖalｕｅanｄiｎduｃtｉoｎcircｕiｔiｎtoＭCＵｓoiｌmoiｓｔurｅcomｐaｒedｔｏｔhｅvaｌues，whenｔhelowｅｒlimiｔvａlue,theouｔｐutofthｅsｉngｌeｃhipaｓiｇｎａltocontrolthewatering,ａbｏvｅtｈｅｕppｅrlｉｍｉtagainｂｙtheMCUｏutputasｉｇnａｌcontｒolstopwatｅring.Thiｓwａtercａｎｈelppeｏｐleiｎatimelymanｎerｔｏｔhebelｏvｅdflｏwer.Ｋeyｗoｒｄｓ:AＴ89C51；Hｕｍidｉtyacquisitiｏnanddｉsplaｙ;LＥDﻬ1自动浇花器的研究现状现如今人们的生活质量不断提高。人们都喜欢在家里养养盆花,这样可以陶冶人们的情操,丰富人们的生活。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。给盆花浇水是否能做到适时及适量,是养花成败与否的关键。但是,在生活中人们总是会有没时间照顾的时候，比如工作学习太忙,旅游或者出差等。花草生长的问题大多数以上是由花儿浇灌不及时引起的;好不容易种植很长时间的花草,因为浇水不及时或者长势不好,用来美化室内环境的花草几乎成了“摆设”。因此，我想设计一种可以给盆花土壤湿度进行检测,并且自动浇水的盆花自动浇水系统。2系统设计的研究方法和手段本次毕业设计是设计一种单片机控制的自动浇水系统，它可以实现室内盆花浇水的自动化系统。该系统可对土壤的湿度进行实时监控，并对盆花进行适时适量的浇水。其核心是单片机、湿度采集、显示电路以及浇水驱动电路构成的检测以及控制部分。主要研究土壤湿度与浇水量之间的关系、浇灌控制技术及设备系统的硬件、软件编程各个部分。该设计的检测部分单片机选用AT８9Ｃ51单片机,软件部分选用Ｃ51语言编程。土壤湿度采集于显示电路可将检测到的土壤湿度模拟量放大转换成数字量并且通过单片机内程序控制精确的将湿度分显示在ＬCD显示屏上，通过单片机内的程序判断是否要给盆花浇水，如果需要浇水,则单片机系统就会发出浇水信号,带动水泵开始浇水，若不需要浇水，则进行下一次循环检测。3系统硬件简介3.1单片机的最小化系统AT89C51是一种带４K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOＳ８位微处理器,俗称单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除１0０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指令集合输出管脚相兼容。由于将多功能８位ＣPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ALMEL的ＡT８9C5１是一种高效微控制器,AT８９C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价格低廉的方案。3.1．1AT89C51单片机的基本组成ＡＴ89Ｃ51由一个8位的微处理器，１28KＢ片内数据存储器RAM，21个特殊功能寄存器SFR，3KB片内程序存储器FlashROM,６４KＢ可寻址片内外一编址的ROM,6４KB可寻址片外的ＲAM,4个8位并行I／Ｏ接口(P０-P3）,一个全双工通用异步串行接口UAＲT,两个16位的定时器、计数器,具有位操作功能的布尔处理机及位寻址功能的五个中断源、两个优先级的中断控制系统以及片内振荡器和时钟产生电路。其基本组成框图如图3－１－1所示。图3-1-1ＡT８9C５1单片机的基本组成3.１.2AＴ89C51单片机的存储器在单片机中,存储器分为程序存储器ROＭ和数据存储器RAM,并且两个存储器是独立编址的。AT89C51单片机芯片内配置有8ＫB(0000H-1FFFH)的Flash程序存储器和256字（00H-ＦFH）的数据存储器RAＭ，根据需要可外扩到最大64KB的程序存储器和64KB的数据存储器，因此AＴ89Ｃ51的存储器结构可分为4个部分：片内程序存储器、片外程序存储器、片内数据存储器和片外程序存储器。下图给出了AT8９C51单片机的存储器分布空间。左侧框中为单片机自身提供的8KBFlaｓh程序存储器和2５6字节数据存储器RAM。右侧为可扩展的64KB的程序存储器ＲOＭ和６４ＫB的数据存储器RAM。图3-1-2存储器空间分布（1)程序存储器AＴ89C５1的程序存储器由ROM构成,切断电源后程序是不会丢失的，它的作用是存储好编写好的程序中所用的常数，最大容量有6４KB。(2)数据存储器它的作用是用来存放数据，运算中间结果，和带调试的程序等等。单片机自带的数据存储器RAＭ结构如图2-4所示，此字节单元（0０Ｈ-FFＨ）的低12８字节（０0H-7ＦH)单元为用户使用区，高12８字节（80H－FFH）单元为特殊功能寄存器SFＲ区。片内数据存储器的00Ｈ-7FH单元又划分为3块:００H-１ＦH块是工作寄存器所用；2０－2ＦＨ块是位寻址功能的单元区;30Ｈ-3FH是普通RAM区。工作寄存器又分为4组，在当前的运行程序中只有一组是被激活的，谁被激活有程序状态寄存器PＥＷ的RS1，RS0两位决定。3.1.3振荡电路和时钟在ＡT８9C5１芯片内部,有一个振荡电路和时钟发生器，引脚XTAＬ１和XＴAＬ2之间接入晶体振荡器和电容后构成内部时钟方式。也可以使用外部振荡器，由外部振荡器产生的信号直接加载到振荡器的输入端，作为CＰU的时钟源，称为外部时钟方式。采用外部时钟方式时,外部振荡器的输出信号接至XＴAL1，XTAL２悬空。两种方式的电路连接图1.6所示。大多数的单片机采用内部时钟方式,本次设计亦然。在AT89C51单片机内部,引脚XTAL２和引脚XTAＬ1连接着一个高增益反相放大器，XTAL1引脚是反相放大器的输入端，XTAL2引脚是反相放大器的输出端。芯片内部的时钟发生器是一个二分频触发器，振荡器的输出fｏｓc为其输入,输出为两相时钟信号(状态时钟信号)，频率为振荡器输出信号频率fｏsc的二分之一。3.2LCD16０2简介３.2.1LCD160２的基本参数及引脚功能ＬＣＤ1602液晶显示器具有功耗低、体积小，超薄轻巧等优点,同时可以显示字母、数字符号以及中文字符，显示的内容十分丰富。它还分为带背光和不带背光两种,基控制器大部分为ＨＤ4４78０,带背光的比不带背光的厚，是否带背光在应用中并无差别，两者尺寸差别如图3-2-1所示。图3-2-１ＬCＤ１602主要技术参数:

容量:16×2个字符芯片工作电压：4．5—５.5V工作电流:2.0ｍA（5.0V）模块最佳工作电压:５.０Ｖ字符尺寸:2.95×４.３５(Ｗ×H)mｍ引脚功能说明:引脚接口说明表３-2-1编号符号引脚说明编号符号引脚说明1VSS电源地9D2数据２VＤD电源正极10D3数据3VL液晶显示偏压11D4数据４RＳ数据/命令选择12D5数据5Ｒ／Ｗ读／写选择13Ｄ6数据6E使能信号14D7数据７Ｄ0数据15BLA背光源正极8Ｄ1数据16ＢLK背光源负极第1脚：VSＳ为地电源。第2脚:VDＤ接5V正电源。第3脚:VL为液晶显示器对比度调整端,接正电源时对比度最弱，接地时对比度最高,对比度过高时会产生“鬼影”,使用时可以通过一个1０K的电位器调整对比度。第4脚:RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。第5脚:Ｒ/Ｗ为读写信号线，高电平时进行读操作,低电平时进行写操作。当RS和Ｒ／W共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RＳ为低电平R／W为高电平时可以读忙信号,当ＲS为高电平R/Ｗ为低电平时可以写入数据。第6脚：E端为使能端当E端由高电平跳变成低电平时,液晶模块执行命令。第7～14脚:D０~Ｄ7为8位双向数据线。第15脚：背光源正极。第16脚：背光源负极。LCD1602的一般初始化(复位)过程：延时15ｍS写指令38H(不检测忙信号）延时5mＳ写指令38H(不检测忙信号)延时5ｍS写指令３8Ｈ（不检测忙信号）以后每次写指令、读/写数据操作均需要检测忙信号写指令３8H:显示模式设置写指令０8H：显示关闭写指令0１H：显示清屏写指令06Ｈ：显示光标移动设置写指令0CＨ:显示开及光标设置3.2.2显示模块采用1602液晶显示接口电路图3-２-2１6０2液晶显示接口３.3ＡＤＣ0８32的简介ADC08３2其实就是美国国家半导体公司生产的CMOS工艺8通道，8位逐次逼近式Ａ/D模数转换器。其内部有一个8通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换。是目前国内应用最广泛的８位通用A／D芯片。图3-3ADC08３2引脚图3.3.1ADC静态特性ADＣ的静态特性是指其与时间特性无关的特性,主要包括以下几类：1)分辨率ADC的分辨率定位为二进制末位变化1所需的最小输入电压与参考电压的比值,即ADC能够分辨的最小的模拟量的变化。2）量化误差量化电平定义为满量程电压（或满度信号值）UＦSR与２的N次幂的比值,其中N位被数字化的数字信号的二进制位数。量化电平一般用Ｑ表示。３）全输入范围和动态范围全输入范围是指允许输入模拟信号的最大值与最小值之差；动态范围是指全输入范围与ADＣ最小可分辨的量值之比。4)偏置误差和增益误差ADC的偏置误差定义为使最低位被置成“1”状态时ADC的输入电压与理论上使最低位被置成“1”状态时的输入电压之差。当偏置误差高速为零之后，输出为全1时对应的实际输入电压与理想输入电压之差。3.3.2A高速ADC的动态特性是指输入为交变简谐信号时的性能技术指标,它是与ADＣ的操作速度有关的特性。其主要技术指标如下：1)转换时间、采集时间转换时间是指从信号开始转换到可获得完整的信号输出所用的时间,它是高速ADＣ的一项重要指标。采集时间是指采样保持电路在采样模式下能够保证其在随之到来的保持模式输出在采样保持转换时，相对该时刻存在的输入电平之间的误差将会限制在一定的误差范围内所需的时间。2)频率响应它是冲击响应的傅立叶变换，其最佳表达方式是幅频与相频曲线，从系统辨识的角度看这是在频域对ADC动态线性特性的非参数模型描述。3)动态积分非线性误差和动态微分非线性误差动态积分非线性误差（ＩNL)定义为在动态情况下(一般输入信号为正弦信号),ＡDＣ实际转换特性曲线之间的最大偏差。每个数码的偏差都是由那个数码的中心值来度量的。动态微分非线性误差（DＮL）定义为在动态情况下（一般输入信号为正弦信号）,ADC实际转换特性的码宽（1LSB)与理想代码宽度之间的最大偏差，单位为ＬSB。为了保证AＤC不失码,通常规定在２5oＣ时最大DNＬ为１／2ＬSＢ。4)信噪比、信噪失真比和有效位数信噪比(SNＲ）是信号电平的有效值与各种噪声（包括量化噪声、热噪声、白噪声等）有效值之比的分贝数。其中信号是指基波分量的有效值,噪声指奈奎斯特频率以下的全部非基波分量的有效值（除谐波分量和直流分量外）。5)小信号带宽和全功率带宽AＤC的模拟带宽是指输入扫描频率基波在ADＣ输出端用FFT分析得到的基波频谱下降到3ｄＢ处的带宽（不考虑谐波失真和噪声影响)。根据输入信号幅值不同,模拟带宽又可以分为小信号带宽（SＳＢW,一般指1/１0满量程）和全功率带宽(FＰBW,指满量程）。3．3．３ADC性能测试ADC测试方法主要有两种：模拟方法和数字方法。前者是将Ａ/D采集的数字信号经Ｄ／A转换位模拟信号再用传统的测试方法对其进行测试，优点是易于理解，缺点是许多Ａ/Ｄ采集卡本身不带D/A，即或有,Ｄ／A的性能也将影响A/D指标的测试。3．3．4常用ＡＤＣ芯片概述Ａ／D转换器是用来通过一定的电路将模拟量转变为数字量。模拟量可以是电压、电流等电信号，也可以是压力、温度、湿度、位移、声音等非电信号。但在Ａ/D转换之前,输入到A/Ｄ转换器的输入信号一定要经各种传感器把各种物理量转换成电压信号。３.3.5ADC０83２模数转换原理及主要技术指标ADＣ0832是美国国家半导体公司生产的一种8位分辨率、双通道A/D转换芯片。其内部有一个8通道多路开关,它能够根据地址码锁存译码后的信号，只选通8路模拟输入信号中的任何一个进行Ａ/D转换。这是目前国内应用最广泛的8位通用A/D芯片。3．3．6主要特性1)8路输入通道，8位A/Ｄ转换器，即分辨率为8位。2)具有转换起停控制端。３）转换时间为100μs(时钟为6４０kＨz时)，1３０μs(时钟为50０kHｚ时)4)单个＋5V电源供电5)模拟输入电压范围0~+5V,不需零点和满刻度校准。6）工作温度范围为-４0～＋85摄氏度７)低功耗,约15ｍＷ。３.３.7内部结构ADＣ０832是CMOS单片型逐次逼近式A/D转换器,它由8路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、8位开关树型A/D转换器、逐次逼近。3.3.8外部特性(引脚功能）ADC08３2芯片有28条引脚，采用双列直插式封装。下面说明各引脚功能。IN０～IＮ7：8路模拟量输入端。2-1~２-8:8位数字量输出端。ＡDDA、ADＤB、ADDC:3位地址输入线，用于选通8路模拟输入中的一路ALＥ：地址锁存允许信号,输入，高电平有效。START:A/Ｄ转换启动脉冲输入端,输入一个正脉冲（至少１00nｓ宽）使其启动(脉冲上升沿使０8０9复位,下降沿启动A/D转换）。EＯC:A/D转换结束信号,输出，当A／Ｄ转换结束时,此端输出一个高电平(转换期间一直为低电平)。OE：数据输出允许信号，输入，高电平有效。当A/D转换结束时，此端输入一个高电平,才能打开输出三态门,输出数字量。CLK:时钟脉冲输入端。要求时钟频率不高于640ＫＨＺ。REF(+）、REF(-）:基准电压。Vｃｃ:电源,单一+５V。GＮD:地。３.3.9ＡＤＣ0８32的工作过程首先输入3位地址,并使ＡLE=１,将地址存入地址锁存器中。此地址经译码选通８路模拟输入之一到比较器。SＴAＲT上升沿将逐次逼近寄存器复位。下降沿启动A/D转换,之后EOＣ输出信号变低,指示转换正在进行。直到A/D转换完成，EOC变为高电平，指示A／D转换结束,结果数据已存入锁存器,这个信号可用作中断申请。当OE输入高电平时,输出三态门打开,转换结果的数字量输出到数据总线上。转换数据的传送A/Ｄ转换后得到的数据应及时传送给单片机进行处理。数据传送的关键问题是如何确认A/Ｄ转换的完成,因为只有确认完成后，才能进行传送。为此可采用下述三种方式。(1）定时传送方式对于一种A/D转换其来说，转换时间作为一项技术指标是已知的和固定的。例如ADC0832转换时间为128μs,相当于６MHz的ＭCS－51单片机共６4个机器周期。可据此设计一个延时子程序，Ａ/D转换启动后即调用此子程序，延迟时间一到,转换肯定已经完成了,接着就可进行数据传送。（2）查询方式A/D转换芯片由表明转换完成的状态信号，例如ADC０８3２的EOＣ端。因此可以用查询方式，测试ＥＯC的状态，即可确认转换是否完成，并接着进行数据传送。（3）中断方式把表明转换完成的状态信号(EOＣ）作为中断请求信号,以中断方式进行数据传送。不管使用上述哪种方式,只要一旦确定转换完成，即可通过指令进行数据传送。首先送出口地址并以信号有效时，ＯE信号即有效,把转换数据送上数据总线,供单片机接受。３.3.10ＡDC08３２与单片机的接口电路AＤC0８３2模数转换器与AＴ８9C5１单片机的接口电路如图3－３-１0所示图3-３-１0ADC0832与AＴ８9C5１单片机接口电路３.4土壤湿度检测模块湿度检测原理图如图３．4.1所示图3.４.１湿度检测原理图原理阐述：土壤湿度传感器采用ＦC-2８，土壤湿度传感器由不锈钢探针和防水探头构成，可长期埋设于土壤和堤坝内使用，对表层和深层土壤进行墒情的定点监测和在线测量。与数据采集器配合使用，可作为水分定点监测或移动测量的工具测量土壤容积含水量,主要用于土壤墒情检测以及农业灌溉和林业防护。J1是两个插片,插在土壤里，AＣ口用来采集电压压值,当土壤湿度少时，探针间电阻接近无穷大，ＡC值就相当于是VCC值,当土壤湿度大时，此时探针键电阻会减少到几千甚至几百欧,此时AC的电压会变化。LＭ39３是一个比较器,通过Ｒ1设置一个标准值,当湿度大（AＣ值小)，OUT输出低电平，相反输出高电平。OＵT信号可以直接用来粗略估算湿度大小。AC数值送到数模转换模块转换成数字信号。L1用来看电路是否接通，L２湿度小（AC值大）灭，湿度大（ＡC值小)亮。土壤的湿度是由ＡDC0832进行模拟并送入单片机，通过单片机的I/O口把检测到的土壤湿度值用LCＤ显示出来。同时，如果系统在智能浇水设置情况下,则该值与设定的浇水上下限值相比较,若低于下限值,则单片机发出一个控制信号,水泵开始运行然后开始浇水。若高于上限值时，单片机再发出一个控制信号控制，就会停止浇水。３.4.１比较器LM39LM3９3主要特点:（1)工作电源电压范围宽,单电源、双电源均可工作,单电源:2～３６V,双电源:±1～±18V；(2)消耗电流小，Icc=０.8mＡ;(3)输入失调电压小，ＶIＯ＝±２mV;(4)共模输入电压范围宽，Vic=0～Ｖcc-1.5V；

（5）输出与ＴＴＬ,DＴL,MＯS，ＣMOS

等兼容;

3.4.１.2LM3９３引脚图及内部框图图3-4-１ＬM3９3引脚图及内部框图LM3９3引脚功能排列表引出端序号功能符号引出端序号功能符号１输出端1OUT15正向输入端21N+（2)2反向输入端１1N-（１)6HYPＥRLINＫ"ｆiｌｅ:///E：/cｈuli/www.838dｚ．ｃｏｍ／indeｘ.html"反向输入端21N－(２)3正向输入端１1N+（1)7输出端2OUＴ24地GND8电源VCCLM3９3主要参数表

参数名称符号数值单位电源电压ＶＣC±18或36VHＹPERＬIＮK"fｉｌe:///E:／chuｌi/ｗ/index.htmｌ＂差模输入电压VIＤ±3６V共模输入电压VI－０.3~VCCV功耗Pd570mW工作环境温度Ｔopr０tｏ＋７0℃贮存温度Tsｔｇ-6５to150℃LＭ３9３是高增益,宽频带器件,象大多数比较器一样，如果输出端到输入端有寄生电容而产生耦合，则很容易产生振荡.这种现象仅仅出现在当比较器改变状态时,输出电压过渡的间隙.电源加旁路滤波并不能解决这个问题，标准PC板的设计对减小输入—输出寄生电容耦合是有助的．减小输入电阻至小于10Ｋ将减小反馈信号，而且增加甚至很小的正反馈量(滞回1.0~10mV)能导致快速转换,使得不可能产生由于寄生电容引起的振荡．除非利用滞后,否则直接插入IC并在引脚上加上电阻将引起输入—输出在很短的转换周期内振荡，如果输入信号是脉冲波形，并且上升和下降时间相当快,则滞回将不需要.比较器的所有没有用的引脚必须接地．LM3９3偏置网络确立了其静态电流与电源电压范围2.0~30V无关.通常电源不需要加旁路电容。3．5报警及电机驱动图3-５报警及电机驱动电路4软件设计4.1主程序流程图在本设计中,整个系统采用模块化设计，这样设计可以使程序看起来清晰明了，便于阅读以及调试。土壤湿度检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、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４-1-1所示。

主函数主函数初始化函数按键扫描程序模块显示程序模块湿度数据采集模块数据处理程序模块电机驱动程序模块图４-１-1程序结构图整个系统操作操作方法为当开启系统后进入主函数,初始化化函数变量及初始化传感器模块，进入按键扫描函数，通过按键选择系统的工作模式，在自动控制模式下，调用土壤湿度数据采集函数，采集当前土壤湿度值,并通过数据处理程序对湿度值进行分析,当湿度值小于预设值时，进入水泵电机驱动函数,开启灌溉功能,直到达到湿度预设值，停止灌溉。其主程序流程图如图4-1-2所示。开始开始结束初始化采集土壤湿度值按键设置执行浇花满足浇花条件是否图4－1－2主程序流程图表４－1-２函数功能表函数功能wrｉte_ｃom1602命令函数cｌocｋ_h_ｌ报警函数write＿data1602写数据函数key_ｗｉｔh按键处理显示函数4.2显示模块首先初始化160２显示,接着显示测试出的值,在通过按键调节显示湿度的上下限的值。开始开始结束初始化显示设置湿度上限显示湿度上限设置湿度下限显示湿度下限保存数据保存数据图4-２显示模块4.3AD转换模块开始转换CS=0开始转换CS=0i++关闭转换CS=1CLK输入时钟脉选择通CH0i=0传递数据valuei=8return数据value是否图4－３-1AD转换模块附上ＡDC0832时序图如图４-3－2图4-3－２ＡDＣ08３２４.4湿度检测模块通过传感器测的的湿度数据存入单片机然后设定的上下限的值做比较，当测的的值低于下限时，开始浇水,如果测的的值高于下限时，就再与设定的上限值做比较,当湿度低于上限时就开始浇水，反之则停止浇水。开始停止开始停止浇水浇水湿度低于下限湿度达到上限返回否是否是5.结论本次设计的盆花自动浇水系统以电子类的自动浇花器的工作原理为参考，运用湿度采集电路及单片机控制技术构成一个土壤湿度采集与控制系统。再用数字电路控制自动给水系统及时的浇水系统供水。本次毕业设计让我进一步熟悉了一些元器件的功能和属性。也使我真正接触到了控制系统的设计，虽然是一个人们日常生活的小系统，但也让我明白了很多设计上应该注意的问题,比如实用性、经济性以及安装问题等。ﻬ５．1实物展示

参考文献：［１］李泉溪.单片机原理与应用实例仿真[Ｍ］.北京：北京航天大学出版社,2００９．8.［2]李敏．孟臣.数字式温湿度传感器及其应用技术[Ｊ].电子元器件应用,2004，11.[3］孙荣超．孙德超，数字温湿度数据记录仪的设计[J].现代电子技术，２005.7［4］黄鸿，吴石增.传感器及其应用技术[M］北京理工大学出版社,2００8.7［5]刘灿军．实用传感器[M].北京:国防工业出版社，２004,6.[６］孙惠芹．单片机项目设计教程[M],北京：电子工业出版社，2009,6[7]宗光华,李大寨.多单片机系统应用技术[M].北京:国防工业出版社，2０03.10.[8]王芳琴.单片机控制的节水灌溉系统的研究[J].华中农业大学.[9]赵振德.单片机原理及实验／实训［M]．西安：西安电子科技大学出版社,2009.[10]艾永乐，付子仪.数字电子技术基础[M]．北京:中国电力出版社,2008.

谢辞光阴似箭，为期四年的农大学习生涯即将结束。同时，经过两个多月的努力，我的毕业论文也即将完成。本次论文的撰写，对我而言是一次难得的锻炼机会。本毕业论文是在我的导师的亲切关怀和悉心指导下完成的。在课题的整个研究工作期间,我曾遇到不少的困难和挫折,是她给予我的帮助和鼓励,让我重新获得了继续前进的勇气和信心。在此谨向老师致以衷心的感谢和深深的敬意!在论文即将完成之际，我的心情无法平静,从开始进入课题到论文的顺利完成,有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意!感谢我的同学和我的室友,在大学四年里，他们给我许多的关心和帮助，伴我度过许多快乐时光。和他们在一起度过的日子永远值得回味。感谢各级领导对我的教育培养。他们细心指导我的学习与研究,在此，我要向诸位老师深深地鞠上一躬。感谢我的父母亲和所有家人,正是你们的无私爱心和殷殷期盼使得我终于能够走到今天,你们永远健康快乐就是我最大的心愿。附录1原理图ﻬ附录2参考程序/*****＊******＊读数模转换数据*＊＊＊*＊***＊**＊**／unsignｅdcharaｄ0８３2read(bitSGL，bｉtOＤD){ﻩunｓignedchａri=０，value=0,vａlue1=0; ﻩﻩﻩSCＬ=0；ﻩﻩDO＝1; ﻩＣＳ=０; ﻩ//开始ﻩﻩSCL=1;ﻩﻩ//第一个上升沿ﻩ ﻩSCL=0; ﻩDＯ=SＧＬ;ﻩ SＣL=1； //第二个上升沿 ﻩSＣL=0; DO=ODD;ﻩﻩSＣL＝1;ﻩ//第三个上升沿 ﻩSCL＝0; ／/第三个下降沿 DＯ＝１; ﻩｆor(i=0；ｉ<８；ｉ+＋) {ﻩ ﻩSCL=0;ﻩﻩﻩＳCＬ＝1;//开始从第四个下降沿接收数据 ﻩ vａｌue<<＝1; ﻩif(ＤO) ﻩﻩﻩｖalｕe＋+;ﻩ ﻩ }ﻩﻩfor（i=0;ｉ<８;i++) ﻩ{ ﻩﻩ//接收校验数据ﻩ ｖalue1>>＝1; ﻩ if(ＤO) ﻩﻩ vaｌｕｅ1＋=0x8０；ﻩ SCL=1; ﻩSCL=0； ﻩ｝ ﻩSＣL＝１；ﻩﻩ if(vａluｅ=＝ｖalｕe1) ﻩﻩ//与校验数据比较，正确就返回数据，否则返回0 ﻩﻩﻩｒeｔurnvａluｅ;ﻩreturｎ0;}/＊*****＊*****＊定时器0初始化程序*＊*****＊***＊＊**/vｏidtiｍe_iniｔ()ﻩ{ EＡ=１； ﻩ//开总中断ﻩＴＭOD=0Ｘ０1;ﻩ／／定时器０、定时器1工作方式１ EＴ0＝1; //开定时器0中断 ＴＲ０=1;ﻩ /／允许定时器0定时}/**************＊**＊**独立按键程序＊****＊＊**********/ucｈarkey＿can； //按键值vｏiｄkey() /／独立按键程序{ ｓtatiｃuchａrkｅｙ_nｅｗ; keｙ＿can=2０;//按键值还原ﻩP3|=0xf０; ｉｆ((P３&0xf０)!=0xf0） ﻩ//按键按下ﻩ｛ delaｙ_１ｍｓ(１);ﻩ //按键消抖动 ﻩif(（(P3&0xf0)!＝0xf０)&&(key_ｎew=＝1）)ﻩﻩ｛ ﻩﻩ //确认是按键按下ﻩ kｅy_new=０;ﻩ ﻩswiｔch(P3&0xf0)ﻩﻩ { ﻩ case０xe０：ｋeｙ_can=4；break；ﻩ//得到k1键值 ﻩ ﻩcａse0xd0:ｋｅy_can=３;breａk; /／得到k２键值 ﻩ case0xb0:key_can=2;breａk; ／/得到k3键值 ﻩ caｓe０x７0:kｅy_ｃａn=１;breaｋ; /／得到k4键值 ﻩ} ﻩ} ﻩ } elseﻩ key_new=1; }／＊***＊*****＊*****按键处理显示函数*＊**＊********＊＊/vｏidkeｙ＿with(){ﻩif(ｋｅy_cａn==１)ﻩ／/设置键 {ﻩ menu＿1++; ｉｆ(ｍenu＿１>＝3） ﻩ｛ ﻩﻩmenｕ_1=0;ﻩﻩ ｉｎiｔ_1602（);//初始化显示ﻩﻩ} } ｉｆ（meｎu＿１=＝1)ﻩﻩﻩ//设置湿度上限 { if（key_can=＝