范文騰 佘遠(yuǎn)俊

摘 ?要：現(xiàn)代生活中，隨著人們生活水平的不斷提高，人們對花卉、盆栽等綠色植物的喜愛和種植越來越多。水是植物生存、生長的最基本的需要，因此，設(shè)計一種能夠在無人管理的情況，進(jìn)行自動澆水的花卉灌溉系統(tǒng)，能夠有效防止花卉因缺水導(dǎo)致的枯萎。本系統(tǒng)提出一種基于51單片機(jī)的智能花卉養(yǎng)殖的設(shè)計方案，由數(shù)據(jù)采集模塊，傳輸模塊，處理模塊，顯示模塊以及執(zhí)行模塊實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)整體設(shè)計。該系統(tǒng)具有智能化，功耗低，經(jīng)濟(jì)適用等優(yōu)點(diǎn)，能夠幫助人們節(jié)省時間并且妥善照顧家中的花卉。

關(guān)鍵詞：單片機(jī);土壤濕度檢測模塊;ADC0832;數(shù)碼管

1.引言

不論是在辦公室還是在居住的環(huán)境中，隨著人們對于綠色的需要，養(yǎng)殖花卉和盆栽也變得越來越普及。但是在我們無暇照料這些盆栽的時候，它們?nèi)绾潍@得充足的水分就成了一個難題。這其中就需要人類發(fā)明的自動控制系統(tǒng)進(jìn)行幫助，解決花卉缺水的問題。隨科學(xué)技術(shù)飛速的發(fā)展，半自動化、自動化和智能化的各種裝置和系統(tǒng)也漸漸地融入到人們的生活中。該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)在沒有人的情況下對花卉進(jìn)行灌溉，并且在灌溉的過程中，系統(tǒng)可以實(shí)時監(jiān)測土壤濕度的變化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對花卉進(jìn)行適量的灌溉。

2.系統(tǒng)設(shè)計

該系統(tǒng)利用51單片機(jī)的特點(diǎn)，結(jié)合土壤濕度傳感器進(jìn)行實(shí)時采集土壤中的溫濕度數(shù)據(jù)。最后，通過按鍵來調(diào)整該植物花卉所需濕度值的上限和下限。利用單片機(jī)對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的分析，作為判斷外部土壤濕度值的依據(jù)。如果外部土壤濕度低于設(shè)定的下限值，單片機(jī)進(jìn)行控制水泵的灌溉。而當(dāng)土壤濕度達(dá)到上限時，則會停止灌溉，達(dá)到花卉自動灌溉的目的。操作簡單，達(dá)到省時省力的效果。如圖1所示。

3.硬件設(shè)計

本設(shè)計由STC89C52單片機(jī)電路、4位共陽數(shù)碼管顯示電路、ADC0832采樣電路、水泵控制電路、土壤濕度傳感器電路、按鍵電路、電源電路組成。土壤濕度傳感器檢測到土壤濕度模擬信號后，通過ADC0832采樣芯片將模擬的土壤濕度信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字量后傳到單片機(jī)中，然后單片機(jī)處理后，在數(shù)碼管上顯示相關(guān)信息，通過微型水泵實(shí)現(xiàn)澆水，并且可以通過按鍵設(shè)置相關(guān)參數(shù)信息。而且這個灌溉系統(tǒng)的亮點(diǎn)之一在于系統(tǒng)分自動和手動兩種模式，可以通過按鍵隨意進(jìn)行切換，并有LED指示當(dāng)前所在模式。手動模式下可以享受自己澆花的樂趣，而自動模式則也可以輕松省去澆水的煩惱，滿足不同人士的需要。在自動模式下，可以設(shè)定不同花卉的溫濕度值。在一定的時間段內(nèi)，當(dāng)濕度傳感器的值低于所需的濕度值，則自動打開進(jìn)行灌溉。一旦濕度傳感器的值高于所需的濕度值，則停止?jié)菜?。如圖2所示。

4.結(jié)束語

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，人們的生活水平也在不斷的提高。智能化已經(jīng)體現(xiàn)在了生活中的方方面面，各個行業(yè)也都逐步向智能化過渡。在物聯(lián)網(wǎng)和智能化的大力推動下，智能花卉澆灌系統(tǒng)將會有很好的發(fā)展前景。而且通過多次的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)進(jìn)行說明，該硬件系統(tǒng)測量數(shù)據(jù)誤差小，日常運(yùn)行非常的穩(wěn)定，有很可靠的使用效果，被廣泛使用只是時間問題。

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基金項(xiàng)目：本文系重慶市第二師范學(xué)院科研立項(xiàng)課題“智能花卉灌溉系統(tǒng)”（項(xiàng)目編號：ky20190109）、