毕设--自动浇花系统的设计

目录

毕设–自动浇花系统的设计

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1、作品实物图

毕设--自动浇花系统的设计

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2、PCB原理图

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3、元器件清单

毕设--自动浇花系统的设计

4、土壤温湿度采集与显示

土壤温湿度采集与显示系统以单片机STC89C52为控制核心,通过软件设置达到具体动作实现。土壤的温湿度是由ADC0832和两个点位器进行模拟并送入单片机,通过单片机的I/O口把检测到的土壤温湿度值用LCD显示出来。同时,如果系统在智能浇水设置情况下,则该值与设定的浇水上下限值相比较,若低于下限值,则单片机发出一个控制信号,开始浇水。若高于上限值时,单片机再发出一个控制信号控制,停止浇水。如果系统设置在手动浇水情况下,则按照设定好的定时浇水时间进行浇水,温湿度检测电路把检测到的土壤温湿度值显示在LCD上,以达到对土壤温湿度实时监测的目的。

5、硬件电路设计

土壤温湿度检测与控制系统由STC89C52单片机、ADC0832、电位器、LCD显示屏、电阻等组成。

对于LCD显示屏将D0-D7通过排阻RESPACK8连接到单片机的P0.0-P0.7上,E、R/W、RS与P3.7、P3.6、P3.5连接。

6、程序源码

#include <reg52.h>	         //调用单片机头文件
#define uchar unsigned char  //无符号字符型 宏定义	变量范围0~255
#define uint  unsigned int	 //无符号整型 宏定义	变量范围0~65535

#include <intrins.h>

sbit SCL=P1^4;		//SCL定义为P1口的第3位脚,连接ADC0832SCL脚
sbit DO=P1^5;		//DO定义为P1口的第4位脚,连接ADC0832DO脚
sbit CS=P1^3;		//CS定义为P1口的第4位脚,连接ADC0832CS脚

sbit beep = P3^3;   //蜂鸣器IO口定义
uint temperature,s_temp ;  //温度的变量
uchar shidu;     //湿度等级
uchar s_high = 70,s_low = 25;	//湿度报警参数

sbit dianji = P1^6;     //电机IO定义

bit flag_300ms ;
uchar key_can;		 //按键值的变量
uchar menu_1;        //菜单设计的变量

//这三个引脚参考资料
sbit rs=P1^0;	 //1602数据/命令选择引脚 H:数据      	L:命令
sbit rw=P1^1;	 //1602读写引脚	         H:数据寄存器  	L:指令寄存器
sbit e =P1^2;	 //1602使能引脚          下降沿触发
uchar code table_num[]="0123456789abcdefg";

/********************************************************************
* 名称 : delay_uint()
* 功能 : 小延时。
* 输入 : 无
* 输出 : 无
***********************************************************************/
void delay_uint(uint q)
{
	while(q--);
}

/********************************************************************
* 名称 : write_com(uchar com)
* 功能 : 1602命令函数
* 输入 : 输入的命令值
* 输出 : 无
***********************************************************************/
void write_com(uchar com)
{
	e=0;
	rs=0;
	rw=0;
	P0=com;
	delay_uint(3);
	e=1;
	delay_uint(25);
	e=0;
}

/********************************************************************
* 名称 : write_data(uchar dat)
* 功能 : 1602写数据函数
* 输入 : 需要写入1602的数据
* 输出 : 无
***********************************************************************/
void write_data(uchar dat)
{
	e=0;
	rs=1;
	rw=0;
	P0=dat;
	delay_uint(3);
	e=1;
	delay_uint(25);
	e=0;	
}

/********************************************************************
* 名称 : write_sfm2(uchar hang,uchar add,uchar date)
* 功能 : 显示2位十进制数,如果要让第一行,第五个字符开始显示"23" ,调用该函数如下
	 	 write_sfm1(1,5,23)
* 输入 : 行,列,需要输入1602的数据
* 输出 : 无
***********************************************************************/
void write_sfm2(uchar hang,uchar add,uint date)
{
	if(hang==1)   
		write_com(0x80+add);
	else
		write_com(0x80+0x40+add);
	write_data(0x30+date/10%10);
	write_data(0x30+date%10);	
}

/********************************************************************
* 名称 : write_string(uchar hang,uchar add,uchar *p)
* 功能 : 改变液晶中某位的值,如果要让第一行,第五个字符开始显示"ab cd ef" ,调用该函数如下
	 	 write_string(1,5,"ab cd ef;")
* 输入 : 行,列,需要输入1602的数据
* 输出 : 无
***********************************************************************/
void write_string(uchar hang,uchar add,uchar *p)
{
	if(hang==1)   
		write_com(0x80+add);
	else
		write_com(0x80+0x40+add);
		while(1)
		{
			if(*p == '\0')  break;
			write_data(*p);
			p++;
		}	
}

/********************************************************************
* 名称 : init_1602()
* 功能 : 初始化1602液晶 
* 输入 : 无
* 输出 : 无
***********************************************************************/
void init_1602()
{
	write_com(0x38);
	write_com(0x38);
	write_com(0x0c);
	write_com(0x06);
	delay_uint(1000);
	write_string(1,0,"   shidu:00%    ");
	write_string(2,0," SH:00%  SL:00% ");
	write_sfm2(2,4,s_high);        //显示湿度上限
	write_sfm2(2,12,s_low);		   //显示湿度下限
}


/***********************1ms延时函数*****************************/
void delay_1ms(uint q)
{
	uint i,j;
	for(i=0;i<q;i++)
		for(j=0;j<120;j++);
}

/***********读数模转换数据********************************************************/	
//请先了解ADC0832模数转换的串行协议,再来读本函数,主要是对应时序图来理解,本函数是模拟0832的串行协议进行的
						//  1  0  0 通道
						//  1  1  1 通道 
unsigned char ad0832read(bit SGL,bit ODD)
{
	unsigned char i=0,value=0,value1=0;		
		SCL=0;
		DO=1;
		CS=0;		//开始
		SCL=1;		//第一个上升沿	
		SCL=0;
		DO=SGL;
		SCL=1;  	//第二个上升沿
		SCL=0;
		DO=ODD;
		SCL=1;	    //第三个上升沿
		SCL=0;	    //第三个下降沿
		DO=1;
		for(i=0;i<8;i++)
		{
			SCL=0;
			SCL=1; //开始从第四个下降沿接收数据
			value<<=1;
			if(DO)
				value++;						
		}
		for(i=0;i<8;i++)
		{			//接收校验数据
			value1>>=1;
			if(DO)
				value1+=0x80;
			SCL=1;
			SCL=0;
		}
		SCL=1;	
		if(value==value1)				//与校验数据比较,正确就返回数据,否则返回0	
			return value;
	return 0;
}


/*************定时器0初始化程序***************/
void time_init()	  
{
	EA   = 1;	 	  //开总中断
	TMOD = 0X01;	  //定时器0、定时器1工作方式1
	ET0  = 1;		  //开定时器0中断 
	TR0  = 1;		  //允许定时器0定时
}


/********************独立按键程序*****************/
uchar key_can;	 //按键值

void key()	 //独立按键程序
{
	static uchar key_new;
	key_can = 20;                   //按键值还原
	P3 |= 0xf0;
	if((P3 & 0xf0) != 0xf0)		//按键按下
	{
		delay_1ms(1);	     	//按键消抖动
		if(((P3 & 0xf0) != 0xf0) && (key_new == 1))
		{						//确认是按键按下
			key_new = 0;
			switch(P3 & 0xf0)
			{
				case 0xd0: key_can = 3; break;	   //得到k2键值
				case 0xb0: key_can = 2; break;	   //得到k3键值
				case 0x70: key_can = 1; break;	   //得到k4键值
			}					
		}			
	}
	else 
		key_new = 1;	
}

/****************按键处理显示函数***************/
void key_with()
{
	if(key_can == 1)	 //设置键
	{
		menu_1 ++;
		if(menu_1 >= 3)
		{
			menu_1 = 0;
			init_1602() ;  //初始化显示
		}
	}
	if(menu_1 == 1)			//设置湿度上限
	{
		if(key_can == 2)
		{
			s_high ++ ;		//湿度上限值加1 
			if(s_high > 99)
				s_high = 99;
		}
		if(key_can == 3)
		{
			s_high -- ;		//湿度上限值减1 
			if(s_high <= s_low)
				s_high = s_low + 1 ;
		}
		write_sfm2(2,4,s_high);        //显示湿度上限
		write_sfm2(2,12,s_low);		   //显示湿度下限
		write_com(0x80+0x40+4);           //将光标移动到第2行第到3位
		write_com(0x0f);                  //显示光标并且闪烁

	}	
	if(menu_1 == 2)			//设置湿度下限
	{
		if(key_can == 2)
		{
			s_low ++ ;	  //湿度下限值加1 
			if(s_low >= s_high)
				s_low = s_high - 1;
		}
		if(key_can == 3)
		{
			s_low --;	  //湿度下限值减1 
			if(s_low <= 1)
				s_low = 1;
		}
		write_sfm2(2,4,s_high);        //显示湿度上限
		write_sfm2(2,12,s_low);		   //显示湿度下限
		write_com(0x80+0x40+12);           //将光标移动到第2行第到3位
		write_com(0x0f);                  //显示光标并且闪烁
	}	
}  

/****************报警函数***************/
void clock_h_l()
{
	static uchar value,value1;
	if(shidu <= s_low)
	{
		value ++;
		if(value >= 2)
		{
			value = 10;
			beep = ~beep;	  //蜂鸣器报警
			dianji = 0;       //打开电机
		}
	}else 
		beep = 1;   //关闭蜂鸣器
	
	if(shidu >= s_high)
	{
		value1 ++;
		if(value1 >= 2)
		{
			value1 = 10;
			beep = 1;   //关闭蜂鸣器
			dianji = 1;       //关机电机
		}
	}else 
		value1 = 0;
}

/***************主函数*****************/
void main()
{
	init_1602();			   //1602液晶初始化
	time_init();				//初始化定时器 
	while(1)
	{
		key();					//独立按键程序
		if(key_can < 10)
		{
			key_with();			//按键按下要执行的程序
		}
		if(flag_300ms == 1)
		{		
			flag_300ms = 0;	  
			clock_h_l();	 //报警函数 
			if(beep == 1)
			{
				shidu = ad0832read(1,0);	//读出湿度
				shidu = 99 - shidu * 99 / 255;
			}
			if(menu_1 == 0)
			{
				write_sfm2(1,9,shidu);		   //显示湿度等级
			}
		} 
		delay_1ms(1);
	}
}

/*************定时器0中断服务程序***************/
void time0_int() interrupt 1
{	
	static uchar value;
	TH0 = 0x3c;
	TL0 = 0xb0;     // 50ms
	value ++;	 
	if(value % 6 == 0)
	{
		flag_300ms = 1;	   //300ms
		value = 0;
	}
}

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