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约水资源的目的。根据系统框图设计的硬件电路如图2所示。
本系统的控制“大脑”是单片机最小系统,包括单片机芯片、复位电路和晶振电路。单片机AT89C51芯片是连接“各个器官的经脉”,复位电路则使系统的再次“重生”,晶振电路就是“脉搏跳动的周期”,三者是组成系统不可或缺的部分3,4。
为了降低开发成本,本设计采用普通的土壤湿度传感器YL69对湿度进行检测,此传感器连接两个插片,插在土壤里。另外两个引脚,2号引脚接地,1号引脚通过电阻接电源,并将检测到的信号送到AD芯片进行模数转换。由于该传感器输出的是模拟量,所以其引脚不能直接接入单片机。本系统使用ADC0832芯片作为中间站,将检测到的信息转换成高低数字电平信号,再送入单片机进行采集,最后通过LCD显示土壤的实时湿度。
本系统中使用电磁阀驱动水泵工作,该模块集报警与自动浇水功能于一体。图2中的PNP三极管的集电极接VCC,基极通过基极电阻与单片机AT89C51芯片的P37端口相连。因为电磁阀和继电器都是电阻很小但功率很大的负载,故发射集将放大的电流送入电磁阀,从而驱动继电器工作。发光二极管D2在湿度低于下限值时用来指示报警,R5为保护电阻,串联在D2上,防止二极管被烧坏。D1为续流二极管,以并联的方式接在电路的两段,防止继电器被感应电压击穿或烧坏5。
2软件程序设计
主程序如图3所示。它一旦开始就处于无限循环当中,不断检测土壤湿度值。低于设定的下限时,报警并启动电磁阀浇水;高于上限时,电磁阀吸合,水泵停止工作。同时处于不断检测湿度值进行判断的过程中。
3实物调试
系统硬件实物如图4所示。LCD屏幕显示的土壤实时湿度值为10,低于下限值,此时红灯闪烁,蜂鸣器报警,电磁阀驱动水泵开始自动浇水。当水泵浇完水时,湿度值达到
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837,此时作为指示灯的发光二极管不再闪烁,蜂鸣器停止工作,电磁阀关闭,水泵停止浇水。
4结论
本文设计了一款自动浇花系统,以湿度传感器YL69为感应部件,将检测到的模拟量送入ADC0832芯片进行数字化,并通过单片机AT89C51芯片的IO口输出到LCD1602液晶显示器进行显示。通过与设定的上下限值进行比较,低于下限时,蜂鸣器报警,发光二极管红灯亮,单片机控制电磁阀驱动水泵浇水;高于上限时,停止报警,继电器断开浇水终止。本文所设计的自动浇花系统结构简单,使用方便,基本能够满足家庭自动浇花的需求。
参考文献:
1张兆朋基于AT89S52的家庭智能浇花器的设计J电子设计工程r
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