基于51单片机的多点灌溉浇花系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于51单片机的多点灌溉浇花系统，本发明专利技术包括单片机、液晶显示器、蜂鸣器报警装置、继电器驱动装置、小水泵和三个土壤湿度传感器，三个土壤湿度传感器均与单片机的信号输入端连接，单片机的显示信号输出端与液晶显示器连接，单片机的报警信号输出端与蜂鸣器报警装置连接，单片机的控制输出端与继电器驱动装置连接，继电器驱动装置与小水泵连接。利用土壤湿度传感器对三种不同土壤的湿度进行检测；用51单片机把三个土壤湿度模拟量转换成数字量，并显示于LCD显示屏上，根据设定值判断，若需要灌水，则单片机系统会启动鸣音报警，发出灌水信号，开启小水泵进行灌水。根据土壤湿度及时灌溉浇水，具有方便、快捷和经济等特点。

Multi point irrigation and watering system based on 51 SCM

The invention discloses a multi-point watering irrigation system based on 51 MCU, the invention includes a microcontroller, LCD display, buzzer alarm relay device, driving device, small water pump and three soil moisture sensor, three soil humidity sensor are connected with the signal input end of the microcontroller, display signal output end and a LCD connected microcontroller, alarm signal output terminal of the SCM is connected with a buzzer alarm device connected with the output end of the SCM control and relay drive device, the relay is connected with a driving device with small water pump. For the detection of three different soil moisture using soil humidity sensor; MCU with 51 to three soil moisture analog to digital conversion, and display on the LCD display, according to the set value judgment, if need irrigation, the MCU system will start beep alarm, send a signal to open the small pump for irrigation, irrigation. Timely watering and watering according to soil moisture is convenient, quick and economical.

【技术实现步骤摘要】
基于51单片机的多点灌溉浇花系统
本专利技术涉及一种智能控制系统，尤其涉及一种基于51单片机的多点灌溉浇花系统。
技术介绍
随着社会科学和生活的发展,人们的生活水平越来越高。在家里养盆花能够熏陶情趣，同时盆花能够经过光合作用吸收二氧化碳,优化室内空气,空气会格外清新,而且许多花木还可以吸收空气中的有毒有害气体,因而,盆花受到越来越多人的欢迎。但人们生活忙碌，经常外出很长时间或者忘记浇花，盆花浇水器可以实现无人浇花解决没有浇水导致花枯竭的现象[1]。近几年利用先进技术组装的新型灌溉设施达到微喷效果，主要是利用水流通过管道系统以一定速度从特制的喷头喷出，然后就会在空气中将水柱分散成细小的水滴最后着落在花草植物上，现有技术中，自动控制的设备种类繁多，功能各有千秋，本着精益求精的精神，需要进行不断的改进与创新。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种基于51单片机的多点灌溉浇花系统。本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的：本专利技术包括单片机、液晶显示器、蜂鸣器报警装置、继电器驱动装置、小水泵和三个土壤湿度传感器，三个所述土壤湿度传感器均与所述单片机的信号输入端连接，所述单片机的显示信号输出端与所述液晶显示器连接，所述单片机的报警信号输出端与所述蜂鸣器报警装置连接，所述单片机的控制输出端与所述继电器驱动装置连接，所述继电器驱动装置与所述小水泵连接。具体的，所述单片机型号为STC12C5A60S2。所述单片机外接有AD芯片，所述AD芯片的型号为ADC0809，三个所述土壤湿度传感器通过所述AD芯片与所述单片机连接。所述液晶显示器为型号1602的LCD液晶显示器。本专利技术的有益效果在于：本专利技术是一种基于51单片机的多点灌溉浇花系统，与现有技术相比，本专利技术利用土壤湿度传感器对三种不同土壤的湿度进行检测；用51单片机把三个土壤湿度模拟量转换成数字量，并显示于LCD显示屏上，根据设定值判断，若需要灌水，则单片机系统会启动鸣音报警，发出灌水信号，开启小水泵进行灌水。该设计根据土壤湿度及时灌溉浇水，易于操作,具有方便、快捷和经济等特点。附图说明图1是本专利技术的系统总方框图；图2是本专利技术的STC12C5A60S2单片机的引脚排列图；图3是本专利技术的单片机的最小系统模块；图4是本专利技术的土壤湿度传感器模块电路图；图5是本专利技术的ADC0809的内部结构；图6是本专利技术的液晶显示模块；图7是本专利技术的继电模块；图8是本专利技术的按键模块；图9是本专利技术的蜂鸣器；图10是本专利技术的系统流程图；图11是本专利技术的数据处理流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明：如图1所示：本专利技术包括单片机、液晶显示器、蜂鸣器报警装置、继电器驱动装置、小水泵和三个土壤湿度传感器，三个所述土壤湿度传感器均与所述单片机的信号输入端连接，所述单片机的显示信号输出端与所述液晶显示器连接，所述单片机的报警信号输出端与所述蜂鸣器报警装置连接，所述单片机的控制输出端与所述继电器驱动装置连接，所述继电器驱动装置与所述小水泵连接。具体的，所述单片机型号为STC12C5A60S2。所述单片机外接有AD芯片，所述AD芯片的型号为ADC0809，三个所述土壤湿度传感器通过所述AD芯片与所述单片机连接。所述液晶显示器为型号1602的LCD液晶显示器。系统工作原理根据实际情况及系统技术要求,采用STC12C5A60S2微控器作为控制与数据处理的核心以构成三盆灌溉控制系统。用三个土壤湿度传感器分别对土壤湿度实现采集,所得电流信号经处理得到可用的电压信号,通过AD转换成数字信号从而进行处理[3]。系统将检测得土壤的湿度值,送到LCD显示电路显示,实现对土壤湿度的检测控制，能进行适度范围设置和显示,通过其内设程序判断,如果需要灌水,单片机会自动启动鸣音报警,然后发出信号,并且会经继电器放大驱动设备,开启小水泵去灌水。该系统电路主要由STC12C5A60S2系统电路、湿度检测电路、显示电路、输出控制电路、报警电路等组成。软件选用C语言编程。单片机就会先把土壤湿度传感器检测到的土壤湿度模拟量通过转换成数字量，然后再会传输给控制系统检测是否该灌溉。系统总方框图如图1所示。整个三盆植物灌溉系统的结构包括三个湿度检测模块、一个单片机模块、1602LCD显示模块、输出控制模块和报警模块等。运用三个土壤湿度传感器来更好的检测三盆盆花的土壤湿度，并逐个传送给单片机有单片机的ADC模块将土壤湿度传感器传来的模拟量转换成数字量，并且实现1602液晶显示模块能够将测得的土壤湿度以及湿度预值显示出来，根据内设程序进行判断控制报警电路，实现小水泵的控制，灌溉时显示时间及流量。单片机根据设定的程序作出判断后，来控制继电器工作，小水泵是设备的执行设备，用来控制水的流通和截止，因此可以实现电能到机械能的转换。湿度传感器的灌水信息会传达给单片机，若需要灌水,一般单片机就会启动蜂鸣器进行鸣音报警，发出灌水信号。控制器件的选取整个控制核心采用的是STC12C5A60S2单片机。STC12C5A60S2用的是单片机的内部ADC采集，P1口可以配置为8路ADC采集，而AT89C51单片机内部没有ADC，如果用AT89C51单片机的话，则需要外接AD芯片。STC12C5A60S2单片机的主要特点：增强型8051CPU，1T，单时钟/机器周期，指令代码完全兼容传统8051；工作电压：STC12C5A60S2系列工作电压：5.5V-3.5V(5V单片机)，工作频率范围：0～35MHz，相当于普通8051的0～420MHz；用户应用程序空间60K字节；片上集成1280字节RAM；通用I/O口，复位后为：准双向口/弱上拉，可设置成四种模式：准双向口/弱上拉，强推挽/强上拉，仅为输入/高阻，开漏；内部集成MAX810专用复位电路；外部掉电检测电路：在P4.6口有一个低压门槛比较器5V单片机为1.33V；A/D转换，10位精度ADC，共8路；工作温度范围：-40～+85℃(工业级)/0～75℃(商业级)[4]。STC12C5A60S2内部结构及管脚排列如图2所示。各引脚功能简单介绍如下：VCC：供电电压；GND：接地；PSEN：外部程序存储器的选通信号；EA/VPP：当EA保持低电平时，访问外部ROM；RST：复位输入；ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的低位字节[5]。P1口如表1所示。表1P1口引脚其他功能端口引脚端口引脚P1.0ADC输入通道0；独立波特率发生器的时钟输出P1.2ADC输入通道2；第二串口数据接收端；PCA计数器外部脉冲输入脚P1.3ADC输入通道3；第二串口数据发送端；外部信号捕获P1.5ADC输入通道5；SPI同步串行接口的主出从入P1.6ADC输入通道6；SPI同步串行接口的注入从出P3口如表2所示。表2P3口引脚其他功能端口引脚复用功能P3.0RXD(串行输入口)P3.1TXD(串行输出口)P3.2INT0(外部中断0)P3.3INT1(外部中断1)P3.5T1(定时器1的外部输入)P3.6WR(外部数据存储器写选通)P3.7RD(外部数据存储器读选通)系统硬件设计单片机的最小系统模块本模块时单片机的最小系统，既晶振、复位电路、电源。外带以A08103J的直插排阻本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于51单片机的多点灌溉浇花系统，其特征在于：包括单片机、液晶显示器、蜂鸣器报警装置、继电器驱动装置、小水泵和三个土壤湿度传感器，三个所述土壤湿度传感器均与所述单片机的信号输入端连接，所述单片机的显示信号输出端与所述液晶显示器连接，所述单片机的报警信号输出端与所述蜂鸣器报警装置连接，所述单片机的控制输出端与所述继电器驱动装置连接，所述继电器驱动装置与所述小水泵连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于51单片机的多点灌溉浇花系统，其特征在于：包括单片机、液晶显示器、蜂鸣器报警装置、继电器驱动装置、小水泵和三个土壤湿度传感器，三个所述土壤湿度传感器均与所述单片机的信号输入端连接，所述单片机的显示信号输出端与所述液晶显示器连接，所述单片机的报警信号输出端与所述蜂鸣器报警装置连接，所述单片机的控制输出端与所述继电器驱动装置连接，所述继电器驱动装置与所述小水泵连接。2.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩丽君，何冰，袁卫，
申请(专利权)人：渭南师范学院，
类型：发明
国别省市：陕西,61