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本次設計是設計一種51單片機控制的自動澆水系統，實現室內盆花澆水的自動化系統。該系統可對土壤的濕度進行監控，并對作物進行適時適量的澆水。其核心是51單片機和土壤濕度檢測器YL-69和顯示電路以及澆水繼電器驅動電路構成的檢測控制部分。主要研究土壤濕度與澆水時間之間的關系、澆灌控制技術及設備系統的硬件、軟件編程各個部分。檢測部分，單片機選用AT89C51單片機，軟件選用C51語言編程。土壤濕度采集與顯示電路可將檢測到的土壤濕度模擬量放大轉換成數字量通過單片機內程序控制精確的將溫度與濕度分別顯示在LED數碼管顯示屏上，通過單片機內的中斷服務程序判斷是否要給盆花澆水，若需澆水，則單片機系統發出澆水信號，開始澆水，若不需要澆水，則進行下一次循環檢測。在澆水系統中也同時設計一個定時澆水部分，通過按鍵開關設置不同的澆水時間段，在時間段以內時，單片機驅動澆水系統，開始澆水，如不在時間段內，則不澆水。
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電路原理圖如下：
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用途：
通過電位器調節土壤濕度控制閥值，可以自動對菜園，花園自動澆水，家庭花盆土壤濕度的控制，各種電子比賽，電子積木，arduino 設計等。
產品介紹：
1.采用本公司生產的優質土壤傳感器做土壤濕度的檢測，表面采用鍍鎳處理，有加寬的感應面積，可以提高導電性能，防止接觸土壤容易生銹的問題，延長使用壽命；
2.產品可以寬范圍控制土壤的濕度，通過電位器調節控制相應閥值，濕度低于設定值時，DO 輸出高電平，高于設定值時，DO 輸出低電平；
3.比較器采用 LM393 芯片，工作穩定
4.工作電壓 3.3V-5V
5.設有固定螺栓孔，方便安裝
6.PCB 尺寸：3.2cm * 1.4m
模塊使用說明：
1.傳感器適用于土壤的濕度檢測；
2.模塊中藍色的電位器是用于土壤濕度的閥值調節，順時針調節，逆時針越小；
3.數字量輸出 D0 可以與單片機直接相連，通過單片機來檢測高低電平，由此來檢測土壤濕度；
4 小板模擬量輸出 AO 可以和 AD 模塊相連，通過 AD 轉換，可以獲得土壤濕度更精確的數值；
單片機源程序如下:
- #include <reg52.h> //調用單片機頭文件
- #define uchar unsigned char //無符號字符型 宏定義 變量范圍0~255
- #define uint unsigned int //無符號整型 宏定義 變量范圍0~65535
- #include <intrins.h>
- sbit CLK=P1^4; //SCL定義為P1口的第3位腳，連接ADC0832SCL腳
- sbit DO=P1^5; //DO定義為P1口的第4位腳，連接ADC0832DO腳
- sbit CS=P1^3; //CS定義為P1口的第4位腳，連接ADC0832CS腳
- sbit beep = P3^3; //蜂鳴器IO口定義
- uint temperature,s_temp ; //溫度的變量
- uchar shidu; //濕度等級
- uchar s_high = 70,s_low = 25; //濕度報警參數
- sbit dianji = P1^6; //電機IO定義
- bit flag_300ms ;
- uchar key_can; //按鍵值的變量
- uchar menu_1; //菜單設計的變量
- //這三個引腳參考資料
- sbit rs=P1^0; //1602數據/命令選擇引腳 H:數據 L:命令
- sbit rw=P1^1; //1602讀寫引腳 H:數據寄存器 L:指令寄存器
- sbit e =P1^2; //1602使能引腳 下降沿觸發
- uchar code table_num[]="0123456789abcdefg";
- /********************************************************************
- * 名稱 : delay_uint()
- * 功能 : 小延時。
- * 輸入 : 無
- * 輸出 : 無
- ***********************************************************************/
- void delay_uint(uint q)
- {
- while(q--);
- }
- /********************************************************************
- * 名稱 : write_com(uchar com)
- * 功能 : 1602命令函數
- * 輸入 : 輸入的命令值
- * 輸出 : 無
- ***********************************************************************/
- void write_com(uchar com)
- {
- e=0;
- rs=0;
- rw=0;
- P0=com;
- delay_uint(3);
- e=1;
- delay_uint(25);
- e=0;
- }
- /********************************************************************
- * 名稱 : write_data(uchar dat)
- * 功能 : 1602寫數據函數
- * 輸入 : 需要寫入1602的數據
- * 輸出 : 無
- ***********************************************************************/
- void write_data(uchar dat)
- {
- e=0;
- rs=1;
- rw=0;
- P0=dat;
- delay_uint(3);
- e=1;
- delay_uint(25);
- e=0;
- }
- /********************************************************************
- * 名稱 : write_sfm2(uchar hang,uchar add,uchar date)
- * 功能 : 顯示2位十進制數，如果要讓第一行，第五個字符開始顯示"23" ，調用該函數如下
- write_sfm1(1,5,23)
- * 輸入 : 行，列，需要輸入1602的數據
- * 輸出 : 無
- ***********************************************************************/
- void write_sfm2(uchar hang,uchar add,uint date)
- {
- if(hang==1)
- write_com(0x80+add);
- else
- write_com(0x80+0x40+add);
- write_data(0x30+date/10%10);
- write_data(0x30+date%10);
- }
- /********************************************************************
- * 名稱 : write_string(uchar hang,uchar add,uchar *p)
- * 功能 : 改變液晶中某位的值，如果要讓第一行，第五個字符開始顯示"ab cd ef" ，調用該函數如下
- write_string(1,5,"ab cd ef;")
- * 輸入 : 行，列，需要輸入1602的數據
- * 輸出 : 無
- ***********************************************************************/
- void write_string(uchar hang,uchar add,uchar *p)
- {
- if(hang==1)
- write_com(0x80+add);
- else
- write_com(0x80+0x40+add);
- while(1)
- {
- if(*p == '\0') break;
- write_data(*p);
- p++;
- }
- }
- /********************************************************************
- * 名稱 : init_1602()
- * 功能 : 初始化1602液晶
- * 輸入 : 無
- * 輸出 : 無
- ***********************************************************************/
- void init_1602()
- {
- write_com(0x38);
- write_com(0x38);
- write_com(0x0c);
- write_com(0x06);
- delay_uint(1000);
- write_string(1,0," shidu:00% ");
- write_string(2,0," SH:00% SL:00% ");
- write_sfm2(2,4,s_high); //顯示濕度上限
- write_sfm2(2,12,s_low); //顯示濕度下限
- }
- /***********************1ms延時函數*****************************/
- void delay_1ms(uint q)
- {
- uint i,j;
- for(i=0;i<q;i++)
- for(j=0;j<120;j++);
- }
- /***********讀數模轉換數據********************************************************/
- //請先了解ADC0832模數轉換的串行協議，再來讀本函數，主要是對應時序圖來理解，本函數是模擬0832的串行協議進行的
- // 1 0 0 通道
- // 1 1 1 通道
- unsigned char ad0832read(bit SGL,bit ODD)
- {
- unsigned char i=0,value=0,value1=0;
- CLK=0;
- DI=1;
- CS=0; //開始
- CLK=1; //第一個上升沿
- DI=0;
- CLK=0;
- DI=1;
- CLK=1; //第二個上升沿
- DI=0;
- CLK=0;
- DI=0;
- CLK=1; //第三個上升沿
- DI=1;
- CLK=0; //第三個下降沿
- for(i=0;i<8;i++)
- {
- CLK=0;
- CLK=1; //開始從第四個下降沿接收數據
- value<<=1;
- if(DO)
- value++;
- }
- for(i=0;i<8;i++)
- { //接收校驗數據
- value1>>=1;
- if(DO)
- value1+=0x80;
- CLK=1;
- CLK=0;
- }
- CLK=1;
- if(value==value1) //與校驗數據比較，正確就返回數據，否則返回0
- return value;
- return 0;
- }
- /*************定時器0初始化程序***************/
- void time_init()
- {
- EA = 1; //開總中斷
- TMOD = 0X01; //定時器0、定時器1工作方式1
- ET0 = 1; //開定時器0中斷
- TR0 = 1; //允許定時器0定時
- }
- /********************獨立按鍵程序*****************/
- uchar key_can; //按鍵值
- void key() //獨立按鍵程序
- {
- static uchar key_new;
- key_can = 20; //按鍵值還原
- P3 |= 0xf0;
- if((P3 & 0xf0) != 0xf0) //按鍵按下
- {
- delay_1ms(1); //按鍵消抖動
- if(((P3 & 0xf0) != 0xf0) && (key_new == 1))
- { //確認是按鍵按下
- key_new = 0;
- switch(P3 & 0xf0)
- {
- case 0xd0: key_can = 3; break; //得到k2鍵值
- case 0xb0: key_can = 2; break; //得到k3鍵值
- case 0x70: key_can = 1; break; //得到k4鍵值
- }
- }
- }
- else
- key_new = 1;
- }
- /****************按鍵處理顯示函數***************/
- void key_with()
- {
- if(key_can == 3) //手動打開電機
- dianji = 0; //打開電機
- if(key_can == 2)
- dianji = 1; //關閉電機
- if(key_can == 1) //設置鍵
- {
- menu_1 ++;
- if(menu_1 >= 3)
- {
- menu_1 = 0;
- init_1602() ; //初始化顯示
- }
- }
- if(menu_1 == 1) //設置濕度上限
- {
- if(key_can == 2)
- {
- s_high ++ ; //濕度上限值加1
- if(s_high > 99)
- s_high = 99;
- }
- if(key_can == 3)
- {
- s_high -- ; //濕度上限值減1
- if(s_high <= s_low)
- s_high = s_low + 1 ;
- }
- write_sfm2(2,4,s_high); //顯示濕度上限
- write_sfm2(2,12,s_low); //顯示濕度下限
- write_com(0x80+0x40+4); //將光標移動到第2行第到3位
- write_com(0x0f); //顯示光標并且閃爍
- }
- if(menu_1 == 2) //設置濕度下限
- {
- if(key_can == 2)
- {
- s_low ++ ; //濕度下限值加1
- if(s_low >= s_high)
- s_low = s_high - 1;
- }
- if(key_can == 3)
- {
- s_low --; //濕度下限值減1
- if(s_low <= 1)
- s_low = 1;
- }
- write_sfm2(2,4,s_high); //顯示濕度上限
- write_sfm2(2,12,s_low); //顯示濕度下限
- write_com(0x80+0x40+12); //將光標移動到第2行第到3位
- write_com(0x0f); //顯示光標并且閃爍
- }
- }
- /****************報警函數***************/
- void clock_h_l()
- {
- static uchar value,value1;
- if(shidu <= s_low)
- {
- value ++;
- if(value >= 2)
- {
- value = 10;
- beep = ~beep; //蜂鳴器報警
- dianji = 0; //打開電機
- }
- }else
- beep = 1; //關閉蜂鳴器
-
- if(shidu >= s_high)
- {
- value1 ++;
- if(value1 >= 2)
- {
- value1 = 10;
- beep = 1; //關閉蜂鳴器
- dianji = 1; //關機電機
- }
- }else
- value1 = 0;
- }
- /***************主函數*****************/
- void main()
- {
- init_1602(); //1602液晶初始化
- time_init(); //初始化定時器
- while(1)
- {
- key(); //獨立按鍵程序
- if(key_can < 10)
- {
- key_with(); //按鍵按下要執行的程序
- }
- if(flag_300ms == 1)
- {
- flag_300ms = 0;
- clock_h_l(); //報警函數
- if(beep == 1)
- ……………………
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