论文总字数：37962字

目 录

摘要 1

Abstract 1

1引言 1

1.1 选题的意义及背景 1

1.2 自动浇花器的诞生背景及国内外发展现状 1

1.3 灌溉技术的发展简介 1

2 设计题目与要求 3

2.1 毕业设计要求 3

2.2 毕业设计目的 3

3 系统设计内容 4

3.1 系统设计框图 4

3.2 系统硬件的选择 4

3.3 最终方案决定及电路设计 5

4 系统硬件电路的设计 6

4.1 AT89C51的介绍 6

4.1.1 内部结构 6

4.1.2 引脚说明 7

4.1.3 显示功能及实现 10

4.2数码管介绍 11

4.3 时钟电路及复位电路的设计 13

4.3.1 时钟电路 13

4.3.2 复位电路 14

4.4 键盘输入模块 15

4.5 浇水模块设计 15

4.5.2 浇水功能的实现 16

4.6 电源的设计 17

5 系统的程序设计 20

5.1 系统时间显示 20

5.2 键盘控制时间设置 21

5.2.1 按键校对系统时间 21

5.2.2 按键设置浇水时间 22

6 总结 25

致 谢 26

参考文献 27

自动浇花系统设计

杨安

，China

Abstract: The design uses AT89C51 microcontroller, external humidity sensor, display module, motor drive module, button module, composed of automatic watering system. Under the control of the controller, soil temperature and humidity detection detector, the detected value is sent back, the controller determines whether the value of temperature and humidity in the normal range, if less than the minimum value of temperature and humidity, a watering instruction, let the automatic water pump; if higher than the maximum value, a stop watering instruction, let the pump stop watering.

Keywords： AT89C51；Humidity sensor；Automatic watering

1引言

随着社会的进步和科技的发展，我们生活中所使用物品的智能化、自动化、数字化成为了发展趋势。时代在发展，电子类产品也在发展。集中及体现在电子产品智能化、自动化、数字化。因而产生了许多配套的工具。其中最为广泛运用的就是“单片机”。它的小体积、低功耗、高性能、大容量和外部电路内装化等多个特点正符合高性能产品的需求。超高的性价比更是收到了业内人士的广泛好评。

农业发展也跟随科技发展的脚步迈向了规模化、机械化、系统化。传统农业需要大量的人力、物力、劳力。并不符合时代发展需求。因此为了满足更高效更高产，并提高管理水平。本文将介绍一个集智能、自动、数字、机械、系统于一身的自动定时，多路同时，定时间的自动浇花系统。它的设计基础是51单片机。它的出现恰好满足人现实生活中人们追求生活效率的最基本要求，人们的生活将因为他得到大大的改善。

1.1 选题的意义及背景

随着社会的进步，人们的生活质量越来越高。在家里养盆栽可以培养情怀，丰富人生。

盆栽浇水是否及时适当，是花成败的关键。但是，在生活中，人们总是没有时间照顾，鲜花和80％以上的问题是由花灌溉造成的;种了几个月的花，因为浇水不及时，生长不好，用来美化花朵的环境几乎变成“无味”;家庭没有掀起绿色，我觉得没有生命力;保持它，鲜花不够美丽，也影响家居装饰效果。虽然市场上出售盆栽自动浇水装置，但价格非常贵，而且大多数只能定期浇水时间，很难做到水壶及时浇水。夜晚更经济的盆水不足报警，可以提醒人们及时浇水壶。但是当家里没人时，即使闹钟没有浇水，也不能起作用。因此，我想在一锅自动浇水系统中设计一套盆栽土壤水分检测，自动浇水和水箱自动给水。所以人们不能照顾时间也可以及时浇水。

1.2 自动浇花器的诞生背景及国内外发展现状

微喷系统主要是通过使用水通过管道系统以一定速度从特殊喷嘴喷射到空气中分散成小水滴落在花和植物中。作物及周边地面，以达到及时补水的目的。该系统具有少量的水分，影响小灌溉特点，适合种植密度，软植被和嫩嫩植物。自动浇水装置的诞生随着人们生活水平的提高和生活节奏的萌芽以及懒惰的园艺用品的诞生。

早在很多年前，国外已经开始传播，国内实际电子自动饮水机最多从国外进口，价格昂贵，但质量更可靠。但这不适合国内，国内外更受欢迎的是玻璃生产自动浇水装置。随着国内居民的消费水平和生活质量的提高，家庭园艺市场极度热烈，但由于生活节奏加快，养花难易，浇水问题暴露，国内专家已经看到了这一需求潜在。

1.3 灌溉技术的发展简介

水是生命之源，人可以七天不吃饭，但是不能三天不喝水。倘若地球上没有了水，那么世间万物都将枯竭。人类文明的发展史和水息息相关。比如我国古代的灵渠、郑渠和都江堰，埃及尼罗河两岸的历史非常悠久的灌溉工程都是非常好的例证。

20世纪以前，人类经过了数个世纪的探索，学会了拦河蓄水，筑渠引水和开畦灌溉的技术。但水的利用效率比较低下，限制了灌溉的面积扩大。怎样生产大量的粮食，来为飞快增长的人口提供粮食，如何提高水的利用率已经成了20世纪的一大难题，而且伴随着劳务成本大的迅速提高，怎样节省人力来消减劳务成本也成了亟待解决的问题。

喷灌、滴灌技术起源于以色列，我们都知道以色列是个极度缺水的国家。因此怎样节约用水和最大化利用水资源成为了以色列科学家们的烦恼。经过几年的不懈努力研究出喷灌、滴灌技术，大大改善了缺水的问题。我国在70年代开始引进喷灌、滴灌技术，在80年代此技术得到飞速发展。但是好景不长，随着经济萧条和技术落后，不几年便很不景气。但是到了90年代，水资源短缺的问题也出现在了我国身上。这时才意识到节约用水的重要性，所以再将喷灌、滴灌技术重新拾起。经过一代人的不懈努力，今天在喷灌、滴灌技术已经取得了长足进步。

随着各种节水技术的逐渐成熟，人们开始考虑将智能化和节约用水相结合。因而达到一个智能节水的目的，从而进一步提高效率。我根据这个思路进行了展开，设计一种简易自动浇花系统，做到将节水和智能的结合。而采取什么样的节水设备就要与应用场合相结合了。限于文章篇幅的问题，本设计只设计自动系统。

2 设计题目与要求

2.1 毕业设计要求

设计一种自动浇花控制器，可以实现设定每周内任意几天需要浇水，每天何时开始浇水，每路每次浇水多长时间，八路依次自动浇水。显示屏上显示当时时间和星期几，从左至右，前两位显示时，中间两位显示分，最后一位显示星期。时与分之间两个LED为秒闪指示，每秒闪动一次。制作出适合系统运行的电源，驱动模块，传感器模块，按键模块，显示模块。多位一体，相互协调，达到自动控制的效果

2.2 毕业设计目的

单片机在我们的日常生活中运用十分普遍，在仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备和智能化管理及控制领域中都占据主导地位。通过大学对单片机的学习，我们也算对单片机有了初步的了解。通过设计一种自动浇花系统，将单片机知识运用到我们生活中的气象采集方面，既能提高气象采集的效率，又能检验我们对单片机的学习和理解，也算是一举两得。不仅将所学知识运用于实践，也能够为人们的日产生活提供便利。极大地提高生活效率，提高生活质量，能够将更充沛的精力投入到工作中去。这是我设计的最大初衷。可能提起来会很大很空。但结合到实际生活中肯定是会起到积极作用的。

3 系统设计内容

3.1 系统设计框图

图3-1是本次设计的整体系统框图，本本页设计采用AT89C51作为主控芯片来实现对显示模块、浇水输出模块和键盘模块的控制。之所以采用AT89C51主控芯片主要是因为此芯片具有低功耗、易于开发等特点。这里的显示模块采用数码管来显示所需要的信息，本设计设定能通过按键来设定时间，通过按键选择设定的星期、天数、小时。这样就能实现在规定的时间进行浇水的任务。

显示模块

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