基于单片机的智能浇灌系统课设的报告.doc

理工学院 课程设计报告书 课 程 名 称 单片机原理及应用课程设计 课程设计总评成绩 学生姓名、学 号 学 生 专 业 班级 指 导 教 师 姓名 课程设计起止日期 单片机课程设计任务书 题 目: 基于单片机的全自动浇花系统电路设计 初始条件： 采用湿度传感器采集数据； 采用温度传感器采集数据； 3.采用单片机组成数据采集系统； 4.采用ULN2803芯片驱动直流电机。 要求完成的主要任务: 对环境的温湿度状态进行数据采集； 设湿度传感器输出为0-5V的电路； 设计8位或10位A/D转换接口电路； 设计单片机的信号显示电路； 设计单片机的控制电路； 设计掉电保存数据电路； 设计驱动直流电机电路； 严格按照课程设计说明书要求撰写课程设计说明书； 时间安排： 序号 阶 段 内 容 所需时间1 方案选择及电路设计 假期进行 2 制作、编程、调试 1 3 撰写课程设计报告及答辩 1 合 计  基于单片机的全自动浇花系统设计 摘要： 现代生活中，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，然而以前对花木的浇灌、施肥等工作都需要人工来实现，由于现代生活节奏加快，人们往往忙于工作而忘记及时为花卉补充水分和养料，导致花木枯死。水是植物生存、生长的最基本需要，因此，设计一种能够在无人管理的情况下为花木自动浇水的系统，能够有效解决花木因缺水而枯死的难题。 本系统是采用AT89C52单片机为核心的全自动浇花系统。系统主要实现的功能是对花木的土壤中的湿度进行实时检测，当土壤湿度低于用户设定值时及时给花木浇水，当土壤湿度高于系统设定值时停止给花木浇水。 关键词：C51单片机 A/D转换 IIC通信协议 LCD1602显示 1 系统设计 本次设计包括AT89C52单片机及基本外围电路模块、温湿度检测电路模块、A/D转换电路模块、显示电路模块、EEPROM掉电数据保存电路模块、按键控制电路模块、电机驱动电路模块、电源电路模块等部分组成，具体设计方案如图1-1所示。 图1-1.系统框图 2 硬件电路设计 2.1 单片机 本系统采用AT89C52单片机。 图2-1 单片机引脚图 AT89C52是一种带4K字节FLASH存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。AT89C205是一种带K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片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AT89C5是一种高效微控制器， 图2-2 湿度检测电路 湿度值计算公式如式（1）： （1） 当湿度传感器完全部浸入水中时，Rs=5.87k （稳定值），计算出Vo1=1.85V；当湿度传感器不接触水时，Rs=∞，计算出V01=5.0V。由于V01的变化范围为1.85V ~5.0V,为了方便计算出湿度值，在程序的算法中作以下处理：Vo2=5.0V-Vo1,即Vo2的变化范围为0V~3.15V。显示湿度值计算公式：HR=(Vo2/3.15)*100%。 2.3 温度传感器 （1）温度传感器DS18B20特性 ①全数字温度转换及输出。 ②先进的单总线数据通信。 ③支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温。 ④可编程分辨率为9~12位，对应的可分辨温度分别为0.5℃，0.25℃，0.125℃和 0.0625℃，可实现高精度测温。 ⑤检测温度范围为-55℃~+125℃。 ⑥内置EEPROM，限温报警功能。 ⑦64位