基于单片机的智能浇花系统
文献综述
基于单片机的智能浇花系统
摘 要：本次设计的盆花自动浇水系统包括土壤湿度的检测与控制两大部分。土壤湿度的检测与控制部分又包括了土壤湿度的检测和显示、自动浇水系统。土壤湿度的检测和显示以土壤湿度传感器为感应部件，将检测到的土壤湿度值送入89S52单片机，再由其输出到LCD屏进行显示。本设计主要包涵硬件电路各模块如：继电器电路的设计，AD转换电路的设计，电源接口电路的设计，LCD液晶显示电路的设计以及软件部分的设计与程序编写。自动浇水系统设计为智能浇水：通过单片机程序设定启动值与YL69传感器采集到的土壤湿度值相比较，当低于启动值时单片机就会输出一个信号控制电磁阀打开进行浇水灌溉。
关键词：AT89S51单片机 ；YL-69土壤湿度传感器； LCD
- 选题背景
随着社会的进步，人们的生活质量越来越高，人们为了追求高质量的生活，同时净化空气、美化环境，在家里养养盆花可以陶冶情操，丰富生活。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。为了保证植物的正常生长，必须进行浇水灌溉，这无疑是一项繁琐的工作。[1]但是，在生活中人们总是会有无暇顾及的时候，比如工作太忙，或者出差、旅游等。花草生长问题80%以上是由花儿浇灌问题引起的；好不容易种植几个月的花草，因为浇水不及时，长势不好，用来美化环境的花草几乎成了“鸡肋”；不种植吧，家里没有绿色衬托，感觉没有生机；保留吧，花草长得不够旺盛，还影响家庭装饰效果。虽然市场上有卖盆花自动浇水器，但价格十分昂贵，并且大多只能设定一个定时浇水的时间，很难做到给盆花自动适时适量浇水。夜有较经济的盆花缺水报警器，可以提醒人们及时的给盆花浇水。可是这种报警器只能报警，浇水还需要人们亲自动手。当家里无人时，即使报警也无人浇水，就起不到应有的作用了。因此，我想设计一种集盆花土壤湿度检测，自动浇水以及蓄水箱自动供水于一体的盆花自动浇水系统。让人们无暇顾及时也能得到及时的浇灌。
- 单片机智能浇花系统研究现状
- 研究方法和手段
在这次设计中我选用STC89C52单片机来控制自动灌溉系统，大体的步骤是通过监控土壤湿度来给花卉进行及时、适量的灌溉。研究设计的重点主要是如何协调处理好土壤湿度与灌溉控制技术、所需硬件、所需软件编程等系统各个部分之间的关系。YL-69湿度传感器可以采集湿度信息资料，这个湿度度信息资料经过ADC0832A/D转换器转换之后，湿度模拟量进行放大就转换成了可用的数字量，接着在单片机内程序处理之下，湿度就会显示在LCD屏幕上了。与此同时我们可以利用单片机内的中断服务程序来决定是否启动水泵进行抽水,若经过判断小于启动值需要水泵进行抽水时来缓解干旱，单片机系统就会立刻地发出抽水命令经放大驱动装置把电磁阀打开进行灌溉浇水，当大于启动值时就不会启动灌溉装置，系统进行再一次循环的检测。
- 国内外研究现状综述
如今，国外的自动浇花系统已经较成熟且流行，但国内未达到同高度。微喷系统是近几年利用国内外先进技术组装的新型灌溉设施，主要是利用水流通过低压管道系统以一定速度从特制的喷头喷出，在空气中分散成细小的水滴，着落在花草植物、作物及周围的地面上，从而达到及时补充水分的目的。该系统具有用水量少、冲击力小的灌溉特性，适用于栽培密度大、植株柔软细嫩的植物。究其原因：首先，国外进口的电子浇花器价格太过昂贵，大多数人不愿意承担高额花费；其次，国内已经有很多研究自动浇水器的项目以及制作出的成品。大多采用的是传统浇花方式，如雨幕式大范围浇灌方法给植物补充水分，无法检测土壤湿度，也有较经济的盆花缺水报警器，提醒人们及时给盆栽浇水。但报警器只是提供警报功能，浇水仍然要求人们自己进行，当家里无人时，即使报警器响了也无人浇水，起不到应有的作用。
虽然目前有许多类型的自动浇水器，但是大多没有检测土壤湿度的装置，只能盲目浇水。基于以上背景，本设计以单片机为基础，利用定时器、湿度传感器、蜂鸣器、 LCD 显示屏、按键来实现自动浇水与手动浇水相结合的功能。自动编程控制浇花系统、手动和自动的浇花方式逐步填补国内在此方面的空白。在家时，可以按键选择手动浇水；不在家时，可以通过单片机程序控制自动浇花。同时，系统装置根据土壤湿度进行浇灌，浇灌方式为可接移动式喷灌，流量相对小，不会过度灌溉浪费水源，可起到节水作用。[2]
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