基于1T51单片机的智能花盆设计

论文总字数：25648字

摘 要

在都市中的人们虽然具有优越的物质条件，但是他们生活节奏快，所处的自然环境差，很大程度影响了他们的身体健康。在室内养盆植物是一个很好的选择，但他们去没有时间照顾那些植物。

针对当今都市中人没时间养花的问题，设计制作基于1T51单片机的智能花盆嵌入式系统。该系统采用模块化的设计理念，在花盆上安装单片机、时钟芯片、温度传感器、光敏电阻、超声波模块、水泵以及小车底盘等模块，使其具有自动喷水、自动浇水、向光移动和键盘调参等功能。智能花盆可以放到家里的阳台上或办公室里，为整日忙碌的人们留住一片绿色。实际应用效果表明，所设计的智能花盆嵌入式系统可以给人们带来诸多便利。

关键词：智能花盆；嵌入式；1T51单片机；自动化

Intelligent Flowerpot Design Base on 1T51 MCU

Abstract

The people in the city are the superior material conditions, but they have the fast pace of life and the natural environment is poor, greatly influenced their health. Having an indoor plant is a very good choice, but they have no time to take care of it.

In view of the problems that today's urban people don't have time to flower, designing an intelligence flowerpot embedded system base on 1T51 MCU. The system adopts the modular design concept, in the flowerpot are installed on MCU, clock chip, temperature sensor, photosensitive resistance, ultrasonic module, water pump, and the car chassis module, make it with automatic water spray, automatic watering and moved towards sun and the keyboard function. The intelligent flowerpot can be in the home of the balcony or in the office, keep people busy all day long to get batter. Practical application shows that the intelligent flowerpot embedded system can bring a lot of convenience.

Keywords: Intelligent Flowerpot; Embedded; IT51 MCU; Automatization

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 引言 1

1.1项目背景 1

1.2现状调研 1

1.3项目特点 1

第二章 硬件设计 3

2.1系统架构 3

2.2器件选型 3

2.2.1主控芯片 3

2.2.2实时时钟芯片 4

2.2.3温度传感器 4

2.2.4液晶显示屏 5

2.2.5电机驱动 5

2.2.6继电器 5

2.2.7光敏电阻及土壤湿度传感器 6

2.3接口设计 6

2.3.1端口资源分配 6

2.3.2接口设计 6

第三章 软件设计 11

3.1软件架构 11

3.2子程序 11

3.2.1自动浇水 11

3.2.2自动喷水 12

3.2.3向光移动 12

3.2.4键盘调参 14

3.3关键语句 14

3.3.1调用构件模块头文件 14

3.3.2全局变量跨文件调用 15

3.3.3各模块初始化 15

3.3.4自动喷水 15

3.3.5向光移动 16

3.3.6自动浇水 17

3.3.7按键调参 17

第四章 系统调试 19

4.1调试测试过程 19

4.1.1各模块测试 19

4.1.2系统整体功能调试及测试 19

4.2遇到的问题 20

4.3问题的解决 20

第五章 结束语 21

致谢 22

参考文献 23

附录 24

1. 引言

1.1项目背景

我国的现代化发展使每个人都可以过上富足美好的生活。但在国富民强的同时，由于自然资源的过度开发、工厂废气废水的肆意排放等问题没能及时解决，使我们生活在严重的空气水资源的污染中。近几年，尤其是雾霾问题尤为引人注意。

2013年，雾霾成为了年度关键词。这一年，我国最大的500个城市中，只有不足1%的城市达到世界卫生组织的空气质量标准，在北京，仅仅只有5天不是雾霾天。这么严重的空气问题深深的影响着我们的生活质量，威胁着我们的身心健康。

很多时候，居住在城市中的人们只能躲在高楼中，紧闭门窗，与空气净化器为伴。这样真的好吗，为什么不选择既经济又陶冶情操的方法呢——在室内养一盆植物呢，不仅可以净化空气还可以使人们心情愉悦。

不是城市中的人想不到，而是他们没有时间去照顾它们。随着社会的进步，人们的生活节奏也变得越来越快，没有时间为植物浇水、喷水以及移动它们到合适的地方。

为了解决这一难题，本项目设计基于1T51单片机的智能花盆。

1.2现状调研

人与自然是不可分离的，但是随着社会的城镇化的发展，人们与青山绿水鸟语花香的距离越来越远。并且，生活节奏不断加快使得人们没时间养花。因此，现在智能花盆的概念走进了我们的生活。

“智能花盆”最早是由英国一名大学生发明的一种科技产品，该花盆的设计思维是为了让人们和其种植的盆栽之间拥有更多的交流。当花盆指示灯显示红色时，用户需要查找究竟是哪一项盆栽生活环境需要得到改善，直到人们寻找到正确的处理方式，智能盆栽的指示灯才会由红色变为绿色。这使得人们在种植盆栽前首先要了解所种植植物的生活特性。这就是现在百度百科中所谓的“智能花盆”，它对植物仅仅起到监测了作用，并不能对监测数据进行分析进而采取行动来调节植物所处的环境。从自动化的角度来看，这不能完全的被称为“智能”。

1.3项目特点

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