基于51单片机士壤湿度检测及自动浇花系统
1、设计需求及目标
通过在单片机程序内设定浇灌湿度值，当采集的湿度样本低于设定湿度值时，开始浇水，高于湿度值，则报警器工作，发出信号，停止浇水。
2、设计思路及方案本次毕业设计是设计一种51单片机控制的自动浇水系统，实现室内盆花浇水的自动化系统。该系统可对土壤的湿度进行监控，并对作物进行适时适量的浇水。其核心是51单片机和土壤湿度检测器YL-69和显示电路以及浇水继电器驱动电路构成的检测控制部分。主要研究土壤湿度与浇水时间之间的关系、浇灌控制技术及设备系统的硬件、软件编程各个部分。检测部分，单片机选用AT89C51单片机，软件选用C51语言编程。土壤湿度采集与显示电路可将检测到的土壤湿度模拟量放大转换成数字量通过单片机内程序控制精确的将温度与湿度分别显示在LED数码管显示屏上，通过单片机内的中断服务程序判断是否要给盆花浇水，若需浇水，则单片机系统发出浇水信号，开始浇水，若不需要浇水，则进行下一次循环检测。在浇水系统中也同时设计一个定时浇水部分，通过按键开关设置不同的浇水时间段，在时间段以内时，单片机驱动浇水系统，开始浇水，如不在时间段内，则不浇水。硬件电路：
#include //调用单片机头文件
#define uchar unsigned char //无符号字符型 宏定义 变量范围0~255
#define uint unsigned int //无符号整型 宏定义 变量范围0~65535
#include
sbit SCL=P1^4; //SCL定义为P1口的第3位脚，连接ADC0832SCL脚
sbit DO=P1^5; //DO定义为P1口的第4位脚，连接ADC0832DO脚
sbit CS=P1^3; //CS定义为P1口的第4位脚，连接ADC0832CS脚
sbit beep = P3^3; //蜂鸣器IO口定义
uint temperature,s_temp ; //温度的变量
uchar shidu; //湿度等级
uchar s_high = 70,s_low = 25; //湿度报警参数
sbit dianji = P1^6; //电机IO定义
bit flag_300ms ;
uchar key_can; //按键值的变量
uchar menu_1; //菜单设计的变量
//这三个引脚参考资料
sbit rs=P1^0; //1602数据/命令选择引脚 H:数据 L:命令
sbit rw=P1^1; //1602读写引脚 H:数据寄存器 L:指令寄存器
sbit e =P1^2; //1602使能引脚 下降沿触发
uchar code table_num[]="0123456789abcdefg";
/********************************************************************
* 名称 : delay_uint()
* 功能 : 小延时。
* 输入 : 无
* 输出 : 无
***********************************************************************/
void delay_uint(uint q)
{
while(q--);
}
/********************************************************************
* 名称 : write_com(uchar com)
* 功能 : 1602命令函数
* 输入 : 输入的命令值
* 输出 : 无
***********************************************************************/
void write_com(uchar com)
{
e=0;
rs=0;
rw=0;
P0=com;
delay_uint(3);
e=1;
delay_uint(25);
e=0;
}
/********************************************************************
* 名称 : write_data(uchar dat)
* 功能 : 1602写数据函数
* 输入 : 需要写入1602的数据
* 输出 : 无
***********************************************************************/
void write_data(uchar dat)
{
e=0;
rs=1;
rw=0;
P0=dat;
delay_uint(3);
e=1;
delay_uint(25);
e=0;
}
/********************************************************************
* 名称 : write_sfm2(uchar hang,uchar add,uchar date)
* 功能 : 显示2位十进制数，如果要让第一行，第五个字符开始显示"23" ，调用该函数如下
write_sfm1(1,5,23)
* 输入 : 行，列，需要输入1602的数据
* 输出 : 无
***********************************************************************/
void write_sfm2(uchar hang,uchar add,uint date)
{
if(hang==1)
write_com(0x80+add);
else
write_com(0x80+0x40+add);
write_data(0x30+date/10%10);
write_data(0x30+date%10);
}
/********************************************************************
* 名称 : write_string(uchar hang,uchar add,uchar *p)
* 功能 : 改变液晶中某位的值，如果要让第一行，第五个字符开始显示"ab cd ef" ，调用该函数如下
write_string(1,5,"ab cd ef;")
* 输入 : 行，列，需要输入1602的数据
* 输出 : 无
***********************************************************************/
void write_string(uchar hang,uchar add,uchar *p)
{
if(hang==1)
write_com(0x80+add);
else
write_com(0x80+0x40+add);
while(1)
{
if(*p == '\0') break;
write_data(*p);
p++;
}
}
/********************************************************************
* 名称 : init_1602()
* 功能 : 初始化1602液晶
* 输入 : 无
* 输出 : 无
***********************************************************************/
void init_1602()
{
write_com(0x38);
write_com(0x38);
write_com(0x0c);
write_com(0x06);
delay_uint(1000);
write_string(1,0," shidu:00% ");
write_string(2,0," SH:00% SL:00% ");
write_sfm2(2,4,s_high); //显示湿度上限
write_sfm2(2,12,s_low); //显示湿度下限
}
/***********************1ms延时函数*****************************/
void delay_1ms(uint q)
{
uint i,j;
for(i=0;i<q;i++)
for(j=0;j<120;j++);
}
/***********读数模转换数据********************************************************/
//请先了解ADC0832模数转换的串行协议，再来读本函数，主要是对应时序图来理解，本函数是模拟0832的串行协议进行的
// 1 0 0 通道
// 1 1 1 通道
unsigned char ad0832read(bit SGL,bit ODD)
{
unsigned char i=0,value=0,value1=0;
SCL=0;
DO=1;
CS=0; //开始
SCL=1; //第一个上升沿
SCL=0;
DO=SGL;
SCL=1; //第二个上升沿
SCL=0;
DO=ODD;
SCL=1; //第三个上升沿
SCL=0; //第三个下降沿
DO=1;
for(i=0;i<8;i++)
{
SCL=0;
SCL=1; //开始从第四个下降沿接收数据
value<<=1;
if(DO)
value++;
}
for(i=0;i>=1;
if(DO)
value1+=0x80;
SCL=1;
SCL=0;
}
SCL=1;
if(value==value1) //与校验数据比较，正确就返回数据，否则返回0
return value;
return 0;
}
/*************定时器0初始化程序***************/
void time_init()
{
EA = 1; //开总中断
TMOD = 0X01; //定时器0、定时器1工作方式1
ET0 = 1; //开定时器0中断
TR0 = 1; //允许定时器0定时
}
/********************独立按键程序*****************/
uchar key_can; //按键值
void key() //独立按键程序
{
static uchar key_new;
key_can = 20; //按键值还原
P3 |= 0xf0;
if((P3 & 0xf0) != 0xf0) //按键按下
{
delay_1ms(1); //按键消抖动
if(((P3 & 0xf0) != 0xf0) && (key_new == 1))
{ //确认是按键按下
key_new = 0;
switch(P3 & 0xf0)
{
case 0xd0: key_can = 3; break; //得到k2键值
case 0xb0: key_can = 2; break; //得到k3键值
case 0x70: key_can = 1; break; //得到k4键值
}
}
}
else
key_new = 1;
}
/****************按键处理显示函数***************/
void key_with()
{
if(key_can == 1) //设置键
{
menu_1 ++;
if(menu_1 >= 3)
{
menu_1 = 0;
init_1602() ; //初始化显示
}
}
if(menu_1 == 1) //设置湿度上限
{
if(key_can == 2)
{
s_high ++ ; //湿度上限值加1
if(s_high > 99)
s_high = 99;
}
if(key_can == 3)
{
s_high -- ; //湿度上限值减1
if(s_high = s_high)
s_low = s_high - 1;
}
if(key_can == 3)
{
s_low --; //湿度下限值减1
if(s_low <= 1)
s_low = 1;
}
write_sfm2(2,4,s_high); //显示湿度上限
write_sfm2(2,12,s_low); //显示湿度下限
write_com(0x80+0x40+12); //将光标移动到第2行第到3位
write_com(0x0f); //显示光标并且闪烁
}
}
/****************报警函数***************/
void clock_h_l()
{
static uchar value,value1;
if(shidu = 2)
{
value = 10;
beep = ~beep; //蜂鸣器报警
dianji = 0; //打开电机
}
}else
beep = 1; //关闭蜂鸣器
if(shidu >= s_high)
{
value1 ++;
if(value1 >= 2)
{
value1 = 10;
beep = 1; //关闭蜂鸣器
dianji = 1; //关机电机
}
}else
value1 = 0;
}
/***************主函数*****************/
void main()
{
init_1602(); //1602液晶初始化
time_init(); //初始化定时器
while(1)
{
key(); //独立按键程序
if(key_can < 10)
{
key_with(); //按键按下要执行的程序
}
if(flag_300ms == 1)
{
flag_300ms = 0;
clock_h_l(); //报警函数
if(beep == 1)
{
shidu = ad0832read(1,0); //读出湿度
shidu = 99 - shidu * 99 / 255;
}
if(menu_1 == 0)
{
write_sfm2(1,9,shidu); //显示湿度等级
}
}
delay_1ms(1);
}
}
/*************定时器0中断服务程序***************/
void time0_int() interrupt 1
{
static uchar value;
TH0 = 0x3c;
TL0 = 0xb0; // 50ms
value ++;
if(value % 6 == 0)
{
flag_300ms = 1; //300ms
value = 0;
}
}
完整资料：
https://market.m.taobao.com/app/idleFish-F2e/widle-taobao-rax/page-detail?wh_weex=true&wx_navbar_transparent=true&id=614259061450&ut_sk=1.WUpxx7gpwUoDAMmnnrBIzAno_12431167_1585221475158.Copy.detail.614259061450.1828622527&forceFlush=1
作者：卡萨德上校
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