智能自动浇花系统设计

0 引言

随着现代人生活水平的提高和生活节奏的加快,为了追求高质量的生活,同时净化空气、美化环境, 很多人喜欢在家中或办公室种植一些花草[1],为了保证植物的健康生长，必须付出一定的时间和精力进行精心照料，这无疑是一项琐碎的工作，尤其一些老年人由于记忆力差行动能力有限，但又酷爱养殖花草，因此设计一款无人值守自动浇花控制系统是市场新需求。

1 系统总体结构设计

本设计采用模块化设计以单片机为主控芯片，结合传感器电路、AD 转换电路、LCD 显示电路、键盘电路、水泵驱动电路等从而控制水泵进行自动浇花。本设计的系统结构图如图1所示。

2 硬件电路设计

2.1 数据采集转换电路设计

设计中采用ADC0832芯片将采集到的模拟信号转换成数字信号

[2-3]

，其中串行时钟输入端CLK 与单片机P11相连，

数据信号输入输出DI/DO 与单片机P12/P13相连，片选端与单片机P10相连。

模拟输出通道CH0通过一个RC 滤波电路与G1土壤湿度传感器YL-69连接[4]。模拟输出通道CH1通过一个RC 滤波电路与G2光敏电阻连接，测量土壤湿度及光照强度[5]。

电路如图2所示。

图1 系统组成框图

2.2 驱动电路设计

水泵驱动电路如图3所示，继电器并联一个续流二极管

69 soil moisture sensor and light intensity acquisition circuit to monitor the potting environment in real time and automatically judge whether it is necessary to start the watering method of the water pump to achieve reasonable watering of the potted plant. After testing, the system can monitor the soil moisture of the flowerpot and the light intensity of the environment in the potted plant through the soil moisture sensor and the photoresistor. The LCD displays various environmental information, and the buzzer alarm and indicator light are reminded of the unqualified environmental information. Finally, The MCU automatically judges and controls the water pump to properly water the potted plant, which has low design cost and high accuracy of detection information.Keywords:Single chip microcomputer ；Sensor ；Signal acquisition ；Automatic watering

照“自顶而下”的原则采用模块化设计[8]，其中主程序的设计是整个硬件实现的关键，其主要实现的流程是：系统上电初始化之后，采集各个传感器对应数据，进行A/D 转换后，系统自动判断是否满足浇花需求，并将采集到的数据显示在LCD1602显示屏上，若满足浇花要求，蜂鸣器进行报警，水泵启动进行浇花，待土壤湿度值高于预设下限值时，蜂鸣器停止报警，水泵继续进行浇水，直至土壤湿度值高于预设上限值，此时蜂鸣器再次报警，水泵停止浇水，如图4所示。

使用Proteus [9-10]软件来进行整个仿真工作，其中Hum 表示湿度传感器采集到的土壤湿度百分比，Light 表示当前光敏电阻采集到的光照强度百分比，T 表示当前空气温湿度传感器采集到的空气温度摄氏度，H 表示当前空气温湿度传感器采集到的空气湿度百分比，如图5所示，当系统采集到土壤湿度为54%，光照强度为66%，此时土壤湿度在阈值范围内

图4 主流程图

本设计是一款基于单片机的自动浇花控制系统，其中单片机作为控制器，结合各个传感器采集到的信息，对继电器通断进行自动控制，从而达到启动和停止水泵来自动浇花的目的，很好的解决了现代人工作忙碌但有追求品质生活的矛盾，经测试表明该系统简单、可靠、实用性较强。将该系统进一步完善也可用于蔬菜大棚、园林、绿地等进行自动浇灌管理领域。

参考文献

[1]王燕,刘宏.浅谈花卉在生活中的应用[J].科学大众(科

学教育),2016(08):126.

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[4]钟卫连.基于单片机的土壤湿度检测仪的硬件设计[J].电

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[5]严凯,姚凯学,韦付芝等.基于STM32F103ZET6的

温室大棚多点光照采集系统[J].计算技术与自动化,2018,37(02):42-46.

[6]魏佳,张沙.三极管的应用[J].企业导报,2013(7):284-288.

[7]董红松,闫静,孔跃辉.基于STC89C51单片机的盆栽浇

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[8]李子奇.模块化与计算机软件设计的相关分析[J].电脑编

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[9]谭筠梅,李玉龙,王履程.基于Proteus 的单片

机虚拟仿真实验案例设计[J].实验技术与管理,2018,35(05):122-125.

[10]彭伟.单片机C 语言程序设计实训100例[M].北京:

电子工业出版社,2012.

作者简介

桂彩云（1985.10），女,汉族，陕西商洛，硕士，讲师，2011

毕业于西安石油大学测试计量技术与仪器专业。

R S R W E P 00P 01P 02P 03P 04P 05P 06P 07

D 7

14

D 613D 512D 411D 310D 29D 18D 07E

6

R W 5R S 4V S S 1V D D 2V E E

3

R1

图5 仿真图

Visual Studio 开发平台，采用TCP/IP 网络通信协议实现主控中心设计。

4 结语

本文设计了一种基于物联网的智能停车场管理系统，提出系统总体功能，完成了路径引导终端的硬件连接和程序设计，基于Visual Studio 开发平台利用C#语言结合MySQL 数据库实现了人机交互界面、信息处理、网络通讯和数据库管理功能。本文设计的智能停车场管理系统在一定程度上能够改善目前停车场普遍存在的问题，给车主进行停车定位引导，提高停车场的工作效率，具有较高实用价值。

参考文献

[1]Hak-Jun LEE.Development of Intelligent Parking

Space Management System Using RFID Based on loT[A].Science and Engineering Research Center.Proceedings of 2015 International Conference on Control,Automation and Artificial Intelligence(CAAI 2015)[C].Science and Engineering Research C e n t e r :S c i e n c e a n d E n g i n e e r i n g R e s e a r c h Center,2015:3.

[2]丁瑞锋.智能停车场系统设计与实现[D].郑州大学,2017.通信作者：赵伟，教授，硕导，研究方向：信号与信息处理。

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