自动灌溉装置的设计

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1、自动化专业电子课程设计报告题目：自动灌溉装置的设计姓名钱倪友谢伟杰夏成毅学号080802012308080201540808020136指导教师：贾群评阅成绩等次：电气信息工程系2010-2011第二学期1.设计的任务与要求22.总体设计和系统框图23.设计方案33.1各单元模块功能介绍33.1.1最小系统33.1.2传感器电路43.1.3电磁阀驱动电路53.1.4显示电足各63.1.5报警电路64.系统仿真和调试74.1PROTEUS简介74.2系统仿真74.3程序清单84.3.1温湿度传感器程序84.3.2LCD显示程序-145.设计结果分析165.1系统实现功能

2、165.2元器件清单166.设计总结和体会166.1设计分工和总结166.2总体总结17187.参考文献1、设计的任务与要求1主要研究单片机控制灌溉系统，分别对土壤湿度与灌溉控制技术及系统设备的软、硕件进行了研究。2根据白动灌溉系统装置特点，进行控制系统的整体研究和设计以及设备的选择（湿度传感器，单片机，A/D转换的选型设计，电磁阀），对输出信号进行处理，最后要进行必要的仿真。2、总体设计和系统框图通过土壤湿度传感器测出土壤的湿度，用A/D转换器将模拟信号转换成数字信号，数字信号一系列处理后传送到AT89C51单片机中，当信号达到要灌溉的标准后，给单片机输出一个开关量

3、来控制电磁阀，电磁阀控制喷水装置。图1单片机控制系统原理框图本系统选用AT89C51单片机，AT89C51单片机是51系列单片机的一个成员，是8051单片机的简化版。内部自带2K字节可编程FLASH存储器的低电压、咼性能COMS八位微处理器，与IntelMCS-51系列单片机的指令和输出管脚相兼容。由于将多功能八位CPU和闪速存储器结合在单个芯片中，因此，AT89C2051构成的单片机系统是具有结构最简单、造价最低廉、效率最高的微控制系统，省去了外部的RAM、ROM和接口器件，减少了硬件开销，节省了成本，提高了系统的性价比。>XTAL1XTAL2RSTPSENALEE

4、APO.O/ADOPO.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4XAD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15Q.1.2.3.4W.6711111111PPPPPPPPP3.0/RXDP3.1/TXDP3.2/1NT0"P3.3/1NT1P3.4/T0P3.5/T1P3・6>>7^~P3.7/RD"图3单片机实物图图2单片机引脚图3、设计方案系统用单片机控制温湿度传感器，当湿度达到一定标量（自己设置的）时，单片机输出一个开关量

5、给电磁阀，由于实验仿真Proteus软件中没有电磁阀，所以用一个报警器代替整个电磁阀驱动电路。即当达到一定标量吋，输出一个高电平1,报警器响，代表电磁阀开；否则输出一个低电平0,报警器不响，代表电磁阀关。在本系统中，设置当湿度传感器示数小于50,即LCD显示器显示的相对湿度低于43.81%时,报警器报警。3.1各单元模块功能介绍3.1.1最小系统1.时钟电路单片机的时钟信号用来提供单片机片内各种微操作的时间基准，时钟信号通常用两种电路形式得到：内部振荡和外部振荡。AT89C51单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反向放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别是此放大电器

6、的输入端和输出端，由于采用内部方式时，电路简单，所得的时钟信号比较稳定，实际使用中常采用这种方式，如图3所示在其外接晶体振荡器（简称晶振）或陶瓷谐振器就构成了内部振荡方式，片内高增益反向放人器与作为反馈元件的片外石英晶体或陶瓷谐振器一起可构成一个自激振荡器并产牛振荡时钟脉冲。图4中外接晶体以及电容C2和C1构成并联谐振电路。1.复位电路为了初始化单片机内部的某些特殊功能寄存器必须采用复位的方式复位后可使CPU及系统各部件处于确定的初始状态，并从初始状态开始正常工作。单片机的复位是靠外电路来实现的，在正常运行情况下，只要RST引脚上出现两个机器周期时间以上的高电平，即可

7、引起系统复位，但如果RST引脚上持续为高电平，单片机就处于循环复位状态。复位后系统将输入/输出（1/0）端口寄存器置为FFI1堆栈指针SP置为0711,SBUF内置为不定值其余的寄存器全部清0,内部RAM的状态不受复位的影响，在系统上电吋RAM的内容是不定的。复位操作有两种情况，即上电复位和手动（开关）复位。木系统采用上电复位方式。图5中R5和C4组成上电复位电路。C130pf丄A200W"XTAL2C2ThH［三XTAL130pf图5复位电路图4吋钟电路2.1.2传感器电路本系统选用SHT11温湿度传感器，SHT11的湿度检测运用电容式结构，并采用