基于嵌入式智能浇花WIFI远程遥控系统

PAGEPAGE26摘要在人类经济日益发展的今天，人们的生活水平也逐渐提高，人们STC89C52YL-69浇灌管理。关键词：YL-69土壤温湿度传感器STC89C52APPAbstractToday,withthedevelopmentofhumaneconomy,people'slivingstandardisgraduallyimproved.Peoplenolongeronlypursuebasiclifeevensurvival,butmorepursuehealth.Asanessentialpartofhumansettlements,plantsalsoservehumanneeds.Flowersarepeople'sfavoriteplanttype.Flowerscanabsorbcarbondioxidethroughphotosynthesis,purifytheindoorair,andmaketheairfresh.Someflowershaveuniquefragranceandspecialefficacy.Moreover,theyhavelargeflowersandsmallflowers,whichcanbeplantedonthebalconyathomeoronthedeskatwork.Butthegrowingeconomyisboundtobeaccompaniedbytheacceleratedpaceoflife,whichleadstopeopleoftencannotgivewatertoplantswhentheyneedwater,whichwillleadtothewitheringordeathofflowers.Inordertomakeitconvenientforpeopletowaterflowers,realizeintelligentwateringandliberatepeoplefromthetediousworkofwateringflowers,thispaperdesignsanintelligentwateringsystembasedonSTC89C52single-chipmicrocomputer,whichdetectsthemoistureinthesoilthroughsensors,andtransmitsthecollecteddatainaperiodafterprocessing.Yl-69soiltemperatureandhumiditysensorwithhighaccuracyisusedashumiditysensor.Throughaseriesofdesign,simplecircuitandlowcost,itisfeasibletorealizeintelligentwateringsystem, which can be further extended to automatic wateringmanagementofvegetablegreenhouses,gardens,grasslands,etc.Keywords:yl-69soiltemperatureandhumiditysensorSTC89C52app目录第一章绪论41.1课题研究背景41.2课题研究的目的与意义41.3课程研究的历史与现状41.4课程研究的内容5第二章5系统的硬件结构 6系统的软件构想 6第三章系统的硬件设计 8单片机模块 8功能特征描述 8主要特性 8引脚功能 9外部中断 9串口通信 10单片机模块设计 12湿度传感器模块 14显示模块 15A/D转换模块 16WiFi模块 18第四章系统的软件设计 20主程序流程图 20湿度传感器采集显示程序流程图设计 21按键程序流程图设计 22第五章测试 23WiFi模块测试 23按键模块测试 24湿度传感器模块测试 25报警系统测试 27第六章结论 28参考文献 28致谢 错误!未定义书签。附录 29第一章绪论课题研究背景在历史的长河中，社会发展，朝代变更，人们总是在不停的追求幸福。课题研究的目的与意义课程研究的历史与现状只不过用在家庭中的浇灌系统被称作智能浇花器。著名的耐德斯特公司是农用工具行业的佼佼者，近年来，此公司在智能灌溉WiFiapp10还有一些高端的智能浇灌设备由某些大型农场自主研发，为旗下的连锁农场提供智能服务，大大提高农业工作效率。课程研究的内容200WiFi物的生存。第二章系统结构系统的硬件结构WiFiA/D2.1图2.1自动浇花系统硬件组成框图A/DWiFi与系统的交互，方便控制系统的工作模式和湿度的阈值。WiFi模块用以远程监测和操控系统。全部模块形成一个完成的硬件系统。系统的软件构想ADC0832WiFiAPPAPP2.2图2.2系统主程序流程图A/DWiFi水泵关闭。当湿度值超出阈值则触发声光报警。第三章系统的硬件设计单片机模块功能特征描述STC98C523.1.189C52图。图43.1.189C52封装图主要特性8K51234.4.可在线编程空闲模式：单片机停止工作；掉电模式(可由空闲模式：单片机停止工作；掉电模式(可由外部中断唤醒)全双工异步串行口引脚功能1.VCC、VSSVCC5V，VSS2.XTAL1XTAL2这两个引脚主要用以连接时钟电路，也就是连接晶振。因为这是单片机与号。3.控制信号引脚①RST是复位输入引脚。控制单片机能否恢复到初始状态。②ALE/PROG，CPU存储器或数据存储器的后回到原来的地址。③PSEN——外部程序存储器读选通信号仅在外部程序存储器被取指令时有效。④EA/VPP——EA端保持在低电平时表示允许外部访问，但仅允许访问外部程序存储器。⑤并行I/O口P0~P3端引脚P0P1、P2P3P1、P2I/OP0，P3P0外部中断突发事件后继续原本正在处理的时间。图3.1.4中断允许寄存器IE寄存器每一位的各自的功能：1.EX0、EX1外部中断允许位。控制INT0、INT12.ET0、ET1定时/定时/T0T1/会向单片机申请中断，单片机是否能处理此中断取决于此允许位是否打开。3.ES串行口中断允许位。串口在处理数据时，每处理完一个字节的数据时都能进入中断，但单片机是否进入中断取决于此允许位是否打开。4.EA中断总允许位。中断总允许位。IEEAIE0xA8，EAIEEX0(0EX1（1），ET1（1），ES（串口中断）；上面的就是IE操作TCON寄存器，将IT0置1表示脉冲触发，0表示是电平触发。串口通信3.1.5.13.1.5.1图3.1.5.1一个字符帧的传输过程3.1.5.2同步通信的两种方法图解。图3.1.5.2同步通信的两种方法图解图3.1.5.389C52串行口的控制寄存器SM0和SM0和SM13.1.5.4SM2，23。REN，12301TB8，01TB8RB8，每种工作方式中传输数据的位数会有所不同，RB8在数据传输中的功能RB8123标志位。TI，1，TI0。RI，1，TI0。PCON:SMOD在方式0中无效，此位置1时，波特率翻倍。复位时此位置0。单片机模块设计构成本单片机系统的主要模块：用以给整个电路供电的电源、控制整个电路STC89C52。电源：1VCC，2、3GND15VCC图3.1.6.1电源插口原理图RSTRSTRSTVcc16VCC10uFRSTR210K10uFRSTR210KK3图3.1.6.2复位电路原理图4.时钟电路：4.时钟电路：时钟电路是单片机中信息的载体，构成时钟电路的主要硬件就是晶振。打个比方来说：晶振好比单片机的心脏，如果没有心脏起跳，单片机无法工作，晶振频率越高，单片机速度越快，有时并不是速度越快越好，对于电子电路而言，速度够用就是最好，速度越快越容易受干扰，可靠性越差。为了令晶振产生的脉冲平稳，在晶振两端外接了30pF的电容，本系统使用的晶振频率为12MHz。图17是时钟电路的原理图。C2C3C2C330pfX12Y111.0592MX2图3.1.6.3时钟电路原理图5.18P2 VCC4 P303 P3121下载程序接口图3.1.6.4下载接口原理图湿度传感器模块湿敏元件：电阻式感湿材料表面的水蒸气会改变元件的电阻，可以监测空气中水分占比，利用这一原理，可以制作出电阻式湿敏元件。高分子薄膜电容在空气中受水蒸气的影响，介电常数和电容量会变化，因此可以测得空气中的湿度变化，利用这一原理，可以制作出电容式湿敏元件。本模块采用了专门用于进行土壤视图采集的YL-69土壤湿度传感器。图3.2.1YL-69实物图这个传感器会根据土壤的湿度输出不同电平（湿度高输出低电平，湿度低输出高电平）。整个传感器模块使用了双输出模式，输出数据精准度高、误差低而且便于使用。传感器大小适中、无多余配件，非常适用于中小型盆栽。图3.2.2是YL-69原理图。图3.2.2YL-69原理图显示模块LCD160232162个字符之间都会相隔一个点的距离，而行与行之间相隔更多。显示屏特性：4.5~5.5V5.0V2.0mA显示屏功能丰富，自带复位电路、11DDRAM80CGROMCGRAM图7 LCD1602实物图图8 LCD显示模块原理图A/DADC08328A/D逼近式设计。双数据输出设计也让这个芯片进行的误差更小。特点：

图3.4.1ADC0832实物图0~5V9ADC0832图3.4.2 A/D转换模块原理图ADC0832 3.4.3：图3.4.3ADC0832数据读取程序流程图WiFi本系统使用ESP8266作为WiFi本系统使用ESP8266作为WiFiESP8266以进行PWM调控和GPIO控制等。该芯片还拥有UART，IIC，ADC等接口，适用于各从wifi接收到数据，串口输出；从串口接收数据，wifi输出数据。ESP8266实物图如下3.5.1。图3.5.2是WiFi模块结构图。图3.5.2WiFi模块结构图ESP8266有三种模式：ESP8266为了将降低PCBESP8266电系统共存特性与故障排除功能相结合。ESP8266有三种模式：APAPWIFIWIFI通过局域网的与模块TCPTCP切换。STA从而让其他设备通过互联网TCPTCPAP+STAWiFiAPSTA9WiFi模块工作电压为3.3V，图3.5.3是WiFi模块电路图：C53

VCC

U593 IN OUT 1 GND OUT AMS1117-3.3

+3V310uF/16V C55104

C56104

C5410uF/16V+3V3

P30C66470uF

GNDP23UTXD GND CH_PDGPIO2 RST GPIO0 VCC URXD ESP8266

+3V3P31 GNDGND图3.5.3WiFi模块电路图主程序流程图图4.1.1系统主程序流程图智能浇花系统的整体程序处理思路是：将湿度模拟信号通过A/D模块转换成WiFi水泵关闭。当湿度值超出阈值则触发声光报警。湿度传感器采集显示程序流程图设计ADC0832采集，LCD1602按键程序流程图设计第五章测试WiFiWiFi在未连上时第三盏灯不亮WiFi连上时，第三盏灯亮在手机端调整水量上限与下限，改变操作模式，水泵开关都可以实现。（图片太多只放一张）按键模块测试第一个按键是修改湿度阈值，按第一下修改湿度上限，按第二下修改湿度下限，按第三下返回主界面。在修改湿度阈值界面