51單片機的自動澆水灌溉控制系統(tǒng)花沉,土壤濕度傳感器柳爽,電路圖,仿真和C程序

設(shè)計要求
1.設(shè)計一種基于51單片機的花卉碱屁、農(nóng)田自動澆水灌溉系統(tǒng)磷脯;

2.能夠檢測土壤濕度,當(dāng)?shù)陀谠O(shè)定的下限值時娩脾,啟動水泵進行澆水灌溉赵誓,并提供相應(yīng)的聲光報警指示;

3.能夠通過按鍵設(shè)定濕度上下限值柿赊;

4.土壤濕度數(shù)據(jù)和濕度上下限值通過LCD1602顯示屏顯示俩功;

5.完成系統(tǒng)元器件選型、電路繪制與C程序編寫碰声;

系統(tǒng)概述
自動澆水灌溉系統(tǒng)設(shè)計方案诡蜓,以AT89C51單片機為控制核心,采用模塊化的設(shè)計方法胰挑。

組成部分為:5V供電模塊蔓罚、土壤濕度傳感器模塊、ADC0832模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊瞻颂、水泵控制模塊豺谈、按鍵輸入模塊、LCD顯示模塊和聲光報警模塊贡这,結(jié)構(gòu)如下茬末。


系統(tǒng)框圖

工作原理為:土壤濕度傳感器測出土壤濕度模擬信號,經(jīng)AD轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后傳輸?shù)?1單片機盖矫,單片機將土壤濕度數(shù)據(jù)與設(shè)定的上下限值進行比較丽惭。

當(dāng)土壤濕度低于下限時击奶,驅(qū)動水泵工作進行灌溉澆水,并提供聲光報警吐根。當(dāng)土壤濕度增加至超過下限時正歼,聲光報警關(guān)閉,但水泵會繼續(xù)工作拷橘,直到土壤濕度繼續(xù)增加并超過設(shè)定的上限值為止局义。

用戶可通過按鍵設(shè)定濕度上下限值,土壤濕度數(shù)據(jù)和上下限值數(shù)據(jù)均通過LCD顯示屏實時顯示冗疮。

仿真電路圖

仿真電路圖

原理圖

原理圖

仿真結(jié)果分析
打開Proteus仿真文件萄唇,其后綴名為.DSN。雙擊單片機术幔,加載AutoWater.hex文件(位于Keil C程序文件夾內(nèi))另萤,運行仿真,結(jié)果如下诅挑。

仿真運行效果

由圖可知四敞,LCD顯示當(dāng)前測量的土壤濕度(Humidity)為53%,系統(tǒng)預(yù)設(shè)的濕度上限(H:High的縮寫)為60%拔妥,下限(L:Low的縮寫)為30%忿危,土壤濕度正常,在上下限范圍之內(nèi)没龙。

此時铺厨,濕度低報警燈和蜂鳴器處于關(guān)閉狀態(tài),繼電器RL1開關(guān)打至下方硬纤,水泵處于斷電狀態(tài)解滓。

通過調(diào)節(jié)滑動變阻器RV2(鼠標(biāo)點擊上下兩個紅色箭頭),改變輸入到ADC0832采樣通道0的電壓大小來模擬土壤濕度的變化筝家。

點擊RV2向下的紅色箭頭洼裤,模擬土壤濕度的降低。例如溪王,當(dāng)土壤濕度從53%降低至23%腮鞍,低于下限值30%時,紅色LED報警燈點亮在扰,蜂鳴器發(fā)聲缕减,繼電器RL1開關(guān)打至上方雷客,水泵通電芒珠,開始自動澆水,綠色的水泵工作指示燈也被點亮搅裙。


土壤濕度低于下限

點擊RV2向上的紅色箭頭皱卓,模擬土壤濕度的增加裹芝。

當(dāng)土壤濕度從23%增加至37%,超過下限時娜汁,聲光報警停止工作嫂易,但水泵會繼續(xù)工作,直到土壤濕度繼續(xù)增加到高于上限值為止掐禁,過程如下所示怜械。


土壤濕度增加至37%,超過下限傅事,聲光報警停止缕允,水泵繼續(xù)工作

土壤濕度繼續(xù)增加至62%,超過上限蹭越,水泵停止工作

需要說明的是障本,水泵停止工作(即:土壤濕度超過上限)后,調(diào)節(jié)RV2模擬土壤濕度的下降响鹃,在下降到上下限范圍內(nèi)時驾霜,水泵不會啟動,只有土壤濕度繼續(xù)下降至低于下限時才會啟動买置。

通過按鍵可以預(yù)設(shè)濕度的上下限值粪糙。

點擊“設(shè)定”鍵,進入上下限設(shè)置模式堕义,首先是H上限值光標(biāo)閃爍猜旬,此時可以點擊加/減鍵,改變上限值大小倦卖。


上限值光標(biāo)閃爍

上限值設(shè)置完成后洒擦,點擊“設(shè)定”鍵,L下限值光標(biāo)閃爍怕膛,同理熟嫩,點擊加/減鍵,改變下限值大小褐捻。


下限值光標(biāo)閃爍

上下限值都設(shè)置完成后掸茅,再次點擊“設(shè)定”鍵,退出上下限設(shè)置模式柠逞。例如昧狮,我們設(shè)置濕度上限值H為75%,下限值L為25%板壮,結(jié)果如下圖所示逗鸣。
濕度上限75%,下限25%

綜上所述,仿真運行效果滿足設(shè)計要求撒璧。

資源內(nèi)容
(1)基于51單片機花卉透葛、農(nóng)田自動澆水灌溉系統(tǒng)設(shè)計論文;

(2)Proteus仿真文件卿樱;

(3)C程序文件僚害;

(4)原理圖文件;

(5)Visio流程圖文件繁调;

(6)參考資料萨蚕;

(7)元器件清單;

資源截圖





資源獲取方法
重要的事情說1遍L阋取C挪怼!?舅汀:妗!0锛帷F尥!J院汀讯泣!
由于自動澆水灌溉系統(tǒng)設(shè)計為我的原創(chuàng)設(shè)計,
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