本课题研究了关于以51单片机为控制核心的智能浇花装置，通过检测环境的变量确定是否需要进行浇花，检测的环境变量有温度、土壤湿度、光照度等等环境量，判断是否需要进行浇水，如果检测到光照不是很强的情况且土壤湿度较低时，就开始浇水，如果其中一项不满足就不浇水，还有就是通过时钟模块记录时间，通过设定时间进行浇水，到设定的时间就开始浇水，同时利用液晶屏显示时间和温湿度数值，可视化的检测也可以作为人们日常生活中参照。通过这个设计，可以解决人们无法浇花问题，实现自动浇花。
目录
一、绪论 4
1.1研究背景及意义 4
1.2研究现状分析 4
1.3设计拟解决的问题及研究方法 4
二、系统方案设计 5
2.1系统设计框架 6
2.2系统模块的选型 6
2.2.1控制器的选型 6
2.2.2光照度模块的选型 7
2.2.3温度传感器的选型 8
2.2.4显示屏的选择 9
三、硬件系统设计 10
3.1控制器电路图 10
3.2液晶显示电路 11
3.3湿度模块电路 12
3.4蜂鸣器报警电路 13
3.5抽水电机驱动电路 13
四、软件系统设计 13
4.1软件系统概述 14
4.2软件系统流程图 14
4.3温度模块设计流程图 15
4.4液晶显示模块流程图 17
五、硬件测试分析 18
5.1硬件设计 18
5.2测试结果分析 19
总结 20
参考文献 21
致谢 23
附录 电路图 24
附录 25
一、绪论
1.1研究背景及意义
在现代社会，经济、科技和社会的发展对人们的生活有着极大的影响，经济带动科技的发展，科技又改变着生活，科技智能化的产品在大众的生活中被普及，使用范围也越来越广，在生活中的方方面面，手机、电脑、语音音箱等等设备都是十分普遍的，除此之外，人们的生活也有着很大的转变，物质满足之后，越来越追求精神 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072* 
上的满足，利用空余的时间养养动物或者是养养花草，陶冶情操，但是现代是一个快节奏的时代，时常会遇到出差，工作忙而无法照顾花花草草，这时就需要一个花草的管理管家，请求人工的力量显然是代价太高了，所以科技的发展恰好可以改变这一点，智能化的浇花设备已经是开发的比较全面了，所以在这个设计中，主要还是利用所学的知识，设计一个智能浇花装置，锻炼自己的能力也提升生活的质量。
1.2研究现状分析
51单片机的应用是十分的广泛的，而且智能浇花装置也是比较多的被开发，各种的功能，各有千秋，根据人们的需求可以选择自己合适的产品，在线下或者是线上的购物平台其实都是能够买到合适的浇花装置，所以说本设计的研究其实是有很多的实例可以参照的，在开发的难度上并不高，通过对现有研究的现状分析，可以得知，虽然设计在创新的意义上是不足的，但是在改善日常生活的质量方面还是有很大的帮助的，也是非常的有意义的。
1.3设计拟处理的问题和探究办法
本设计是制作一个基于单片机的智能浇花装置，以51单片机为控制代表的一个学术探究，利用传感器检测环境中的温度，土壤的湿度，和太阳的光照度，还有就是利用时钟模块采集系统时间，确定时间浇水，所以再设计中需要解决温度传感器、土壤湿度传感器、光照度传感器和时钟模块采集温湿度数据、光照度数据和时间数据，通过单片机对这些数据的分析，加上人为的对数据的限制，就可以设计出一个智能的浇花装置。
当然在整个过程中也缺少不了对设计测试和研究，在设计的过程中主要利用的三种方法，分别是观察法、实验法和分析法。
（1）观察法：通过对环境的观察，观察一天中不同时间段花儿的变化，还有就是查阅资料什么话应该什么时候浇水，这样根据自己的经验和时间等等，就会有花草合适的浇水时间了，如下图是通过搜索资料查阅到的一些植物名称及浇水时间等数据。
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图1.1 花卉定期浇水表
（2）实验法：通过实验浇水的量，观察植物的变化，及时调整水的数量，并且测试不同水量下的土壤湿度是怎么样的，这样可以选择编写程序时控制相应的水量，为设计的制作提供数据的支持。
（3）分析法：在观察和实验的步骤，可以得到很多的资料，但是也必须要根据真实情况设计自己的作品，所以需要进一步的处理这些数据，完善自己的设计。
二、系统方案设计
2.1系统设计框架


图2.1 系统架构图
本设计的架构如图2.1所示，在图2.1中以单片机为核心，通过温度模块和土壤湿度模块检测检测环境中的温度和土壤的湿度，一般情况下，温度和湿度可以判断这个时间段是否适合浇水，除此之外还利用光照度模块来检测光照度，光照较强的时候是不适合浇水的，所以这也是检测的一个非常重要的点，另外还设计了另一种浇水的模式，定时浇水，如果选择了定时浇水，就是运用时钟模块测试时间，若固定的时间一到，就可以运用单片机控制驱动模块，使其工作，在这些主要的模块上，还设计了按键模块，报警模块和显示屏，用于调整、报警和显示的功能，保证了整个设计的完整度。
2.2系统模块的选型
2.2.1控制器的选型
本设计的控制器为51单片机，51单片机是一种8位的处理器，现在已经面世很久了，在功能上是比较完善的，内部的集成度不是很高，所有本设计需要的东西都是需要外接的，其扩展性是可以的，由于本设计的设计要求不高，八位的处理速度也是可以满足本设计的需求的，所以本设计选用51单片机没有什么问题。
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图2.2 单片机图
2.2.2光照度模块的选型
1）GY30数字式光照度传感器，这是一款比较常见的测量环境光照度的传感器，应用很广泛，光照度是一种模拟的量，是不能被单片机直接识别和处理的，所以需要相应的ADC进行转换，这款传感器省去了这个步骤，以内部自带的一款12位的AD将模拟量转换成数字量，进而实现对光照度的采集和应用，这样可以大大的节约开发的时间，除此之外内部还带有电平的转换，可以直接和5v的单片机直接连接，本设计使用的单片机就是5v的工作电源，所以其连接性比较强。

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