基于单片机智能浇花系统设计

目录

1. 绪论 (2)

1.1系统工作原理 (1)

1.2系统模块 (1)

1.3系统操作界面及其操作过程 (1)

1.3.1 系统操作过程 (2)

2. 部件的选择 (3)

2.1芯片的选择 (3)

2.2继电器的选择 (3)

2.3阀门的选择 (3)

2.3.1 电磁阀的选择 (3)

3. 硬件设计 (4)

3.1设备的结构 (4)

3.1.1 中央处理单元 (4)

3.1.2 LED显示部分 (4)

3.1.3 电磁阀部分 (4)

3.1.4按键部分 (4)

3.1.5 指示灯部分 (4)

3.2总电路设计图 (5)

3.3AT89C51单片机电路 (6)

3.4晶振电路 (7)

3.5复位电路 (9)

3.6按键电路 (10)

3.9LED显示电路 (11)

3.10电磁阀电路 (12)

4. 软件设计 (13)

4.1系统组成 (13)

4.2消抖流程及程序 (14)

4.3总流程及程序 (16)

4.4按键处理总流程及程序 (18)

4.5工作中的处理流程 (20)

5. 结论 (21)

参考文献 (23)

1

AT89C51基于单片机智能浇花系统设计

摘要:本设计是通过AT89C51单片机采用汇编语言进行编程，在LED液晶屏

上实现小时，分，秒的显示;并利用单片机来实现计时，定时功能，同时通过7个按键开关和3个指示灯来实现参数设置和调节功能、浇花间隔时间的设定、浇水持续时间的设定、单片机对电磁阀的自动控制。根据用户设定的时间顺利的完成浇花任务。

关键词：单片机，控制，显示，电磁阀

2

1.绪论

1.1 系统工作原理

自动浇花系统的设计，其主要执行装置是一个电磁阀门，其一端连接水管，另外一端连接外置的水管作为浇水口，浇水的水量主要由单片机控制。设备主要是通过控制浇水的时间间隔和浇水的持续时间来控制浇水量的。

1.2 系统模块

系统主要是由单片机、电源、按键、显示、指示灯、复位电路、电机模块等组成。

1

1.3 系统操作界面及其操作过程

图1.2 系统操作界面

1.3.1 系统操作过程

注：用上图中的数字编号代替相关按键

A:放置设备，接上水管（注意：保证不漏水），插上插头。

B:按下按键4，接通电源，指示灯1亮起（只要电源保持接通则指示灯时刻保持亮起）。

C:按下按键5，显像管显像数字全部置为初始值（即上次设置的时间）。同时指示灯2亮起，可以对设备工作的时间间隔进行设定。

D:利用按键8、9、10对设备工作的时间间隔进行设定和调节。

E:设定完时间间隔后，利用按键7（可以反复按按键7来切换指示灯2和指示灯3）将指示灯2切换到指示灯3，即可以对设备工作的持续时间进行设定了。

F:同上对设备工作持续时间进行设定。

G:设备工作时间设定完成后，按下按键7则设备开始工作。

2

2.部件的选择

2.1芯片的选择

AT89C51单片机是Atmel公司推出的一款产品，一般小芯片的价格都比较低，同样AT89C51作为一款小芯片产品其价格相对而言较为便宜，并且其与MCS-51系列兼容行很好，所以本系统决定采用AT89C51作为芯片。

2.2 继电器的选择

设备在设计过程中需要一个继电器来控制电磁阀的工作。由于需要工作电压在5V左右，而且能保证成本相对而言比较低。所以选择了型号为JZC-36F的继电器，其工作电压在4V～45V之间，而且在市场上的价格为4元左右。

2.3 阀门的选择

由于本设备采用单片机控制，并且电磁阀是由开关信号控制的，与单片机控制电路连接十分的方便，所以决定采用电磁阀作为阀门。

2.3.1 电磁阀的选择

由于直动式电磁阀结构较为简单，动作可靠，而且设备需要在断电条件下铁芯始终保持在关闭状态，所以选用常闭型的直动式电磁阀。具体为YCSM31系列的二位二通直动式电磁阀（常闭型）。

3

3.硬件设计

3.1 设备的结构

整个自动浇花设备的结构可以分为5大部分：中央处理单元(CPU)，LED显示部分,电磁阀部分，按键部分，指示灯部分等。

3.1.1 中央处理单元

CPU选用AT89C51，用其来对整个系统进行控制：

（1）用其来控制整个LED显示器的显示；

（2）根据按键的输入做出正确的计算并传输到LED显示器上从而实现时间的调整设定；

（3）接受时间芯片DS1302的定时数据；

（4）实现电磁阀的控制，从而使设备一切工作顺利进行；

3.1.2 LED显示部分

作为设备的显示器，此设备部分应该根据单片机的控制正确的做出显示，从而使整个设备处于正常的工作状态。

3.1.3 电磁阀部分

电磁阀部分是本设备的执行设备，是本设备顺利执行工作的必要部分。

3.1.4按键部分

它是整个系统中比较简单的部分，根据功能要求，本系统共需7个按键，除了电源按键和复位按键以外还有5个按键位于按键部分，分别是切换按键，上调按键，下调按键，左右调节按键，工作按键。

3.1.5 指示灯部分

整个系统中最简单的部分，主要有三个只是灯，除了一个电源指示灯外还有2个指示灯，分别用于设定时间间隔和持续时间。

4

3.2 总电路设计图

图4.1 总电路

根据如图4.1所示的总电路主要由：晶振电路,复位电路，按键设置电路， LED 显示电路，电磁阀电路，以及电源电路等几个部分。通过这几个分电路的分工合作，能够使得系统具有显示功能，并且具备键盘调整功能，同时能够对电磁阀进行有效的控制。从而使设备顺利的进行工作。

5