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智能花盆设计

  • 商品编号:单片机583
  • 货  号:单片机583
  • 品  牌:jgyc
  • 开发语言: C
  • 论文字数: 1.2W
  • 市场价: ¥300.00
  • 销售价: ¥200.00
  • 节省: ¥100.00

以下是介绍(不过多网上展示为了防止查重),如需要完整的请联系客服qq购买.提示:本资料已审核通过,内容严格保密,格式标准,质量保证,软件类的包调试成功. 需要这份设计请添加QQ303563675.团购或代理了解

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随着生活水平的提高,人们越来越重视生活质量,种植各种盆栽植物成为人们闲暇之余的一大爱好,针对植物在无人的情况的打理问题我们开发了一款智能花盆,该花盆实现了自动化、智能化控制,可以帮助人们打理盆栽植物。

智能花盆的设计从前期的需求出发,以土壤湿度为监测指标,设定一定的阈值,在超出阈值范围后自动进行浇水作业,对植物进行补偿调节。该花盆设计使用了一款STC89C52RC51单片机为主控芯片,对系统进行控制,使用YL-69型传感器对土壤湿度进行监测,将监测结果发给ADC0832芯片进行AD转换,得到的监测数据发送给51单片机,在LCD液晶显示器上进行显示,同时对监测数据进行判断,依据设定的阈值控制声光报警,并通过继电器控制水箱水泵采取浇水等动作。

本次设计完成了从硬件需求、设备选型到电路设计的过程,对软件开发总体流程、个重点模块流程进行了介绍,并对在开发过程中的调试分别进行了介绍,测试了系统的功能,满足预期的设计需求。

本次设计的智能花盆具有低成本、低复杂度、高可靠性、灵活等优势,可用于日常家居的植物种植。

 

关键词智能;花盆;STC89C52RCYL-69ADC0832

第二章 系统硬件设计

2.1总体方案设计

2.1.1 系统需求分析

本次设计的系统如前面研究内容中介绍的要实现自动化、智能化、高效化,对于系统需求主要可以分为3部分讨论,首先是对植物的生长环境的监测部分,可以对光照强度、湿度、温度,甚至二氧化碳浓度、土壤湿度都可以在监测范围内,对他们进行分析,光照,主要是日光,受天气的影响,尤其是阴雨天气会影响到光照,可以增加一些人工光源在阴雨天气等光照强度不足时进行补光。通常将温度、湿度一起讨论,他们主要是影响植物生长的速度,适宜的温湿度才能保证植物的正常生长,当温湿度不足时可以增加空气湿度、加热空气环境等进行调节。二氧化碳浓度主要影响植物的光合作用,是植物生长必须的条件。而土壤的湿度则是环境的一种综合性的指标,会受到空气温湿度、植物生长水分消耗等多方面的影响,可以表示植物生长所处环境的整体状况,用于衡量植物的生长状态情况,因此我们选择土壤的湿度作为我们监测的指标。同时对植物的湿度的调节也比较简单,采取浇水的方式就可以将湿度改变,并且浇水可以实现自动化的方式,便于人们在不方便时自动管理,我们利用现代智能技术对土壤的湿度的变化进行综合判断,依据判断结果对系统进行调节。

2.1.2 总体方案设计

从前面的系统需求分析可以看出,我们的系统主要由三部分组成,一是土壤环境监测部分,对植物的生长环境土壤进行监测,采集土壤的湿度,将采集到的信号进行处理,作为系统的一个输入,传送给系统控制处理部分。二是系统主控部分,采用微处理器对前面采集处理后的信号进行判断、综合所有信息做出控制,是整个系统的大脑,既要对前面采集的数据合理判断,还要实时适宜对前面的输入做出相应的控制以恢复平衡。三是控制调节部分,主要是及时响应主控部分的输出,采用浇水的方式对系统进行调节,采用自动化的方式实现,避免需要频繁的人工操作。由此我们可以看出,系统的数据在土壤环境监测作为输入,主控部分作为控制单元,调节部分作为输出,而下一次的监测数据则是本次数据实施结果的反馈,这样就实现了一个数据信息的闭环,可以满足系统稳定、高效运行的需要,在系统的主要功能外还设计有一个手动按键功能,可以设置系统判断的阈值范围,设置上下限,甚至可以人工控制系统的浇水作业,便于人工干预调节。

第三章 系统软件设计

3.1 软件总体设计

前面介绍了系统的硬件设计,如果没有相关的软件运行,那么整个系统就不能发挥作用,将形同虚设,所以软件控制着系统的运行,软件的好坏也会影响到系统的功能及性能,硬件犹如骨肉,而软件则相当于血脉,将他们连接起来系统才能动起来,所以软件设计对整个系统的重要性从某种意义上说比硬件更加重要。

系统的软件程序涉及到很多方面,既有中控芯片与AD芯片的通信控制,也有对继电器、液晶显示器的控制,需要众多的软件程序,故我们决定采用模块化的软件开发思路,将整个系统按功能、按应用分为多个功能模块,对每个模块单独进行开发,这样可以降低开发的难度,提高开发的效率,也是嵌入式开发中经常使用的方法[21]

本次系统软件设计采用的模块化设计方法,便于功能扩展,其主要流程是:首先系统上电,对系统进行初始化,然后是对按键触发的判断,如有按键触发则及时响应进行设置操作或浇水操作,如没有,则由YL-69采集土壤的湿度信息,然后AD芯片进行AD转换,将其结果发送给51单片机,单片机将湿度值送至液晶显示器中进行显示,同时进行数据分析判断,依据系统的湿度上下限报警值来决定水泵开启与否,如当前湿度值是否阈值,则蜂鸣器报警,LED灯闪烁,同时进行浇水操作,重复前面的步骤,直到环境的湿度值回到设定的范围,取消报警,关闭浇水,主要流程如图3.1所示。

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