劉娟

摘要：單片機(jī)技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到電子技術(shù)的各個(gè)行業(yè)。和其他技術(shù)相比，單片機(jī)技術(shù)在低功耗、穩(wěn)定性和可靠性方面具有很大的優(yōu)勢。本文主要探索了單片機(jī)技術(shù)在電子技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用情況，從而更好促進(jìn)單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：單片機(jī)技術(shù);電子技術(shù);應(yīng)用;開發(fā)

中圖分類號(hào)：TP368.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2020）03-0100-01

1 單片機(jī)應(yīng)用背景介紹

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷的發(fā)展，生活水平的不斷提高，人們對(duì)生活的質(zhì)量要求越來越高。人們渴望自己居住的環(huán)境越來越舒適，很多家庭都會(huì)在室內(nèi)選擇培育了許多盆栽植物。一方面可以讓人賞心悅目，另一方面可以凈化房間內(nèi)的空氣。

2 單片機(jī)技術(shù)具體應(yīng)用的意義

為解決現(xiàn)代生活中人們不能全力照顧家中或辦公室盆栽的問題，本文設(shè)計(jì)了一種自動(dòng)澆水、補(bǔ)光的系統(tǒng)，與花盆安裝為一體，能夠根據(jù)用戶培育的植物的土壤濕度需求不同，對(duì)澆水的限值參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，完成自動(dòng)澆水的控制。并且根據(jù)盆栽在建筑物里所處環(huán)境不同，對(duì)光照的需求也不同，依據(jù)當(dāng)前光照情況或定時(shí)為植物補(bǔ)充成長所需光照。另外，還可以通過手機(jī)無線傳輸方式像本設(shè)計(jì)的模塊發(fā)送短信指令，系統(tǒng)按照指令完成工作。本設(shè)計(jì)將單片機(jī)控制技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用到花盆植物的管理中去，系統(tǒng)能夠解決絕大讀書需要人工澆水且澆水不科學(xué)的問題，為植物的生長提供一個(gè)健康的生長環(huán)境，同時(shí)也使花盆管理工作更加輕松。本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，方便推廣，是傳統(tǒng)花盆很好的替代品。

3 基于單片機(jī)技術(shù)的自動(dòng)澆水、補(bǔ)光系統(tǒng)具體方案實(shí)現(xiàn)

3.1 系統(tǒng)功能介紹

本系統(tǒng)主要是有四模塊組成，分別是控制模塊、傳感器采集數(shù)據(jù)輸入模塊、執(zhí)行模塊、電源模塊組成的。STM32F103C8T6單片機(jī)最小系統(tǒng)電路是本系統(tǒng)的控制模塊，濕度傳感器DHT11數(shù)據(jù)采集電路、GSM遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)控制電路、光敏電路采集數(shù)據(jù)電路構(gòu)成了傳感器采集輸入模塊，液晶顯示模塊電路、繼電器控制電路、以及LED補(bǔ)光電路構(gòu)成了系統(tǒng)的執(zhí)行模塊。如圖1所示。

本系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)以下對(duì)的功能：（1）通過溫濕度傳感器和熱敏電阻檢測盆栽植物的溫度、濕度和光照強(qiáng)度的信息，并將這些信息在液晶模塊上顯示。（2）通過GSM無線接收電路遠(yuǎn)程接受用戶的指令來控制繼電器和LED燈對(duì)植物進(jìn)行澆水和補(bǔ)光。（3）如果傳感器采集的濕度數(shù)據(jù)低于閾值35%的話，主控芯片立刻控制繼電器進(jìn)行自動(dòng)澆水，如果光敏電阻采集的數(shù)據(jù)顯示光照較暗的話，主控控制LED進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)光。

3.2 本項(xiàng)目的創(chuàng)新點(diǎn)

（1）本套系統(tǒng)是不但能夠?qū)χ参镞M(jìn)行澆水的操作而且當(dāng)光照不足的時(shí)候還能對(duì)植物進(jìn)行補(bǔ)光的操作，這是市面上大多數(shù)智能花盆不具備的功能。（2）本系統(tǒng)分為兩個(gè)模式，第一模式是智能模式。第二模式人為控制的方式，通過發(fā)短信指令來控制主控，對(duì)植物進(jìn)行澆水和補(bǔ)光的操作的。（3）軟件的編程采用的是多文件的編程方式，這樣方便程序的移植和修改，而且便于用戶的閱讀。

3.3 單片機(jī)的作用

單片機(jī)控制電路是系統(tǒng)最核心的部分，它是系統(tǒng)的CPU，數(shù)據(jù)的采集、處理、以及發(fā)出控制指令都是要通過它完成的。本系統(tǒng)的控制電路需要完成這些功能：通過不斷的采集溫濕度傳感器的數(shù)據(jù)、光敏電阻的數(shù)據(jù)、以及用戶通過GSM發(fā)送過來的指令，控制器在數(shù)據(jù)之后，來對(duì)繼電器模塊、LED補(bǔ)光模塊發(fā)出控制命令、來執(zhí)行相關(guān)的動(dòng)作。同時(shí)控制液晶模塊進(jìn)行相關(guān)的顯示。

4 系統(tǒng)調(diào)試

4.1 硬件測試

板子在焊接完成之后，最重要的就是測試工作，采用的方法就是驗(yàn)證的方法和分模塊測試的方法。焊接完成之后最重要的就是檢查主電源正極和負(fù)極是否短路，這個(gè)一定是最重要的，而且保證安全的。

第一步，用測試所有的電源的正極和負(fù)極是否短路，保證電源沒有短路之后我們才能做下面的工作。

第二步，我們一定要檢測所有正負(fù)極的元器件是否焊接正確，尤其是一些電容。否則發(fā)生爆裂導(dǎo)致危險(xiǎn)。這一步很關(guān)鍵。

第三步，根據(jù)原理圖，我們用萬用表來測試實(shí)際的pcb和原理圖是不是相一致，具體的方法就是哪些節(jié)點(diǎn)應(yīng)該導(dǎo)通，那么PCB也應(yīng)該是導(dǎo)通的。但是我們可以使用分模塊測試的方法，可以把一個(gè)模塊測試完了再去測試另一個(gè)模塊，如果哪些線路有問題我就可以立刻知道是哪個(gè)模塊有問題，這樣就很節(jié)約時(shí)間而且便于測試。

第四步，我們就可以上電就行測試，看看各個(gè)模塊的供電是否正常，然后我們就可以寫程序分別測試各個(gè)模塊看是否能夠正常工作的。

4.2 軟件測試

完成硬件測試之后我們就可以就行軟件測試了，我的主要思想就是分模塊編程和多文件編程的思想。在進(jìn)行測試的時(shí)候我首先確保液晶模塊顯示是沒有問題的，因?yàn)橹蟮囊恍﹤鞲衅鲄?shù)信息可以在上面進(jìn)行顯示，這樣就可以看出傳感器采集的數(shù)據(jù)是否正確。

在測試各個(gè)模塊的時(shí)候我的思路是多文件編程，將各個(gè)文件寫成一個(gè).h和.c文件，這樣方便調(diào)試和進(jìn)行維護(hù)，然后一個(gè)個(gè)模塊進(jìn)行調(diào)試，并將調(diào)試信息在液晶模塊上顯示。就比如在調(diào)試溫濕度模塊的時(shí)候，我先編寫一個(gè)dht.h和dht.c，然后在主函數(shù)里面只采集溫濕度數(shù)據(jù)放在液晶模塊上進(jìn)行顯示，然后改變溫度和濕度，看液晶模塊顯示是否正常。

5 結(jié)語

單片機(jī)技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到各個(gè)行業(yè)當(dāng)中了，大大促進(jìn)了各個(gè)行業(yè)的發(fā)展。本文主要是通過單片機(jī)技術(shù)的一個(gè)具體應(yīng)用情況來說明單片機(jī)技術(shù)在電子技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用中發(fā)揮的作用，希望對(duì)于相關(guān)讀者有一定啟示作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 王洪喆.單片機(jī)在電子技術(shù)中的應(yīng)用和開發(fā)技術(shù)探析[J].電子技術(shù)與軟件工程，2018，136（14）：257.

[2] 蔣宜軍，胡仁杰.單片機(jī)在電子技術(shù)中的應(yīng)用和開發(fā)技術(shù)[J].電子技術(shù)與軟件工程，2018，136（14）：259.

Abstract：Single-chip microcomputer technology has been widely used in various industries of electronic technology. Compared with other technologies， microcontroller technology has great advantages in terms of low power consumption， stability and reliability. This article mainly explores the related application of single-chip technology in electronic technology， so as to better promote the development of single-chip technology.

Key words：MCU technology; electronic technology; application; development