目 录
一、 引言 2
二、自动浇花控制系统的设计方案 2
（一）设计目的 2
（二）设计方案 2
三、硬件电路的设计 3
（一）主要元器件简介 3
1．单片机AT89C51 3
2. 液晶显示屏LCD1602 5
3. 湿度传感器 6
（二）模块电路设计 6
1．晶振电路 6
2．复位电路 7
3．液晶显示电路 7
4. 湿度传感器电路 8
5. 按键电路 8
四、软件系统设计 10
1. 主函数设计 10
2. 转换子程序 10
（1）液晶显示函数 10
（2）湿度传感函数 11
五、系统调试 12
六、总结与展望 16
致谢 17
附录 19
附录1 原理图 19
附录2 PCB图 21
附录3 元器件清单 22
附录4 源程序 23
附录5 实物图 34
引言
随着现代社会的发展和人们生活水平的提高，人们对生活质量的要求也随之提高。在家里种植盆花已成为习惯。同时，盆花通过光合作用可吸收二氧化碳，微量的甲醛等，净化室内空气，另一方面种植各色各样的盆花也是作为房屋的一些装饰，因此，许多人喜欢种植各色各样盆花。
盆花灌溉量能否能达到适量，对盆花的成长起着巨大的作用也是养花成败的关键。然而，在匆忙的日常生活中人们总会有无暇顾及的时候，比如工作加班太忙或者公司委派出差、外出旅游度假等。花草生长问题很大问题上是由花儿浇灌问题引 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072* 
起；辛辛苦苦种植好长一段时间的花草,因为浇水不及时，导致长势不好，用作家庭装饰也去之一空；另一方面浇水不及时，导致花草死亡增加了再次养殖的成本。虽然市面上有许多卖盆花自动浇水器的，但价格十分的昂贵，很难做到给盆花适量浇水。也有较便宜的盆花缺水报警器，可以提醒人们及时的给盆花浇水。这种报警器最大缺点是只能报警不能浇水，最终需要人们亲自动手。比如当家里无人时，即使报警也无人浇水，就起不到实质的作用了。因此，通过设计一种集盆花土壤湿度检测，能够自动给盆花浇水系统。让盆花在干旱时能够及时自动的浇水，使盆花得以茁壮成长。
二、自动浇花控制系统的设计方案
（一）设计目的
自动浇水系统包含土壤湿度检测与控制两部分。土壤湿度检测是利用湿度传感器检测土壤湿度并通过显示屏显示湿度，控制部分通过单片机控制水泵来实现盆花的灌溉。土壤湿度的检测和显示以土壤湿度传感器为感应部件，把检测到的土壤湿度信号送入AT89C51单片机中，并由单片机识别检测，再由它输出到LCD屏进行显示。智能浇水是通过单片机程序设定浇水的临界值与检测到的土壤湿度值相比较，当低于临界值时，单片机就会输出一个信号控制水泵打开，开始浇水。
（二）设计方案
土壤湿度测控系统主要分为三个模块，分别实现以下功能：
（1）中心控制模块：以C51单片机为核心，处理各分模块数据，数据显示在液晶显示屏上。
（2）采集模块：利用湿度传感器对土壤的湿度进行采集，把数据传输到单片机。
（3）控制模块：利用单片机搜集到的土壤湿度信息，低于阀值将控制电机进行土壤供水灌溉。
系统总体设计方案如图1所示。系统主要检测土壤湿度，再通过单片机控制相应的驱动负载。通过液晶显示当前的湿度值，通过按键设定相应的阀值。本设计主要由湿度采集模块、单片机、按键模块、复位电路、液晶显示和晶振电路等组成。其系统总框图如图1所示。
图1 系统总框图
三、硬件电路的设计
（一）主要元器件简介
1．单片机AT89C51
AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。基本组成：AT89C51由一个8位的微处理器，128KB片内数据存储器RAM，21个特殊功能寄存器SFR，4KB片内程序存储器Flash ROM，64KB可寻址片内外统一编址的ROM，64KB可寻址片外的RAM， 4个8位并行I/O接口（P0—P3），一个全双工通用异步串行接口UART，两个16位的定时器/计数器，具有位操作功能的布尔处理机及位寻址功能的五个中断源、两个优先级的中断控制系统以及片内振荡器和时钟产生电路。其基本组成框图如图2所示。
图2 AT89C51组成框图
各引脚的具体说明如下：VCC：供电电压。GND：接地。P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P0口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。作为AT89C51的一些特殊功能口。同时，P3口为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。本系统所用单片机的引脚功能如表1所示。
引脚
名称
功能说明
引脚
名称
功能说明

P3.0
RXD
串行输入口
P3.4
T0
记时器0外部输入

P3.1
TXD
串行输出口
P3.5
T1
记时器1外部输入

P3.2


外部中断0
P3.6


外部数据存储器写选通

3. 湿度传感器
湿度传感器是在它的基片上包盖一层由感湿材料制成的膜,当土壤中的湿气吸附在感湿膜上时,该元器件的电阻率和电阻值都发生很大的变化,而且土壤的湿度跟电阻的阻值成正比，利用这些特性规律即可测量土壤的湿度。湿敏电容正常是用高分子薄膜电容制成的。当外界环境湿度发生改变时,湿敏电容的介电常数随之发生变化,使其电容量也发生变化,电容的变化量与相对湿度成正比。湿度传感器如图5所示。


图5 湿度传感器实物图
（二）模块电路设计
1．晶振电路
晶振的全名是晶体振荡器，可以为电路系统提供基础的时钟信号，是一种时钟元件。晶振的频率是与它所在电路的运行速度是成正比的。为了保持系统各部分电路频率同步，本智能浇花系统共用一个晶振。

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