自动灌溉控制器的设计.doc

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1、毕业设计(论文)课题名称自动灌溉控制器的设计摘要近几年来，随着水资源的日趋紧，世界各国都在积极探索行之有效的节水途径和措施。自动灌溉技术是为了解决水资源不足，提高灌溉效率而发展起来的现代灌溉技术之一。本文设计了一个自动灌溉控制器，该系统以AT89C51单片机为控制核心，采用模块化的设计方案，由湿度采集模块、步进电机控制模块、键盘接口模块和显示模块组成。湿度采集模块以探针式电容湿度传感器为核心，步进电机控制电路模块采用了达林顿驱动芯片ULN2803，显示电路模块主要由LCD12864构成。在闭环（自动）模式下，该系统能自动对土壤的湿度进行检测，当实际湿度低于警戒值时单片机自动启动步进电机

2、进行灌溉。在时间（手动）模式下，可通过键盘设置灌溉的时间，超过该时间，则停止灌溉。关键词：AT89C51；探针式电容湿度传感器；ULN2803达林顿驱动；LCD12864ABSTRACTInrecentyears,alongwiththefreshwatergettingless,allcountriesintheworldactivelyexploreeffectivewaysandmeasurestosavewater.Automaticirrigationtechnologyisoneofthemodernirrigationtechnologiestodealwiththewa

3、tershortage,improvingirrigationefficiency.Thispaperdesignsanautomaticirrigationcontroller.ThesystemuseAT89C51ascontrolcore,withmodulardesignscheme.Therearefourmodules:humidityacquisitionmodule,thesteppermotorcontrolmodule,keyboardinterfacemoduleanddisplaymodule.Humidityacquisitionmodulemainlyuse

4、sprobestypecapacitorhumiditysensorsasthecore;steppingmotorcontrolcircuitmoduleusestheULN2803drivechiplinton;displaycircuitmodulemainlycomposedbyLCD12864.Intheloop(automatically)mode,thissystemcandetectsoilmoisture.Whenactualhumidityislowwerthanvigilancevalue,microcontrollerautomaticstartupsteppe

5、rmotortoirrigat.Intime(manual)mode,userscansetthetimethroughthekeyboard.whentheirrigationtimeisout,thenstoptheirrigation.Keywords:AT89C51；Probetypecapacitorhumiditysensors；ULN2803dalintondriver；LCD12864目录摘要IABSTRACTII第1章绪论11.1引言11.2课题来源11.3国外现状2第2章方案设计与论证42.1总体方案论证42.2键盘方案选取52.3土壤湿度传感器的选取6第3章系统硬

6、件电路设计93.1AT89C51单片机硬件电路93.2湿度采集电路123.3矩阵键盘电路设计143.4LCD液晶显示电路153.5步进电机驱动电路19第4章系统软件设计214.1程序设计214.2主程序设计224.312864LCD显示子程序设计244.4键盘子程序设计28第5章系统仿真355.1PROTUES仿真软件介绍355.2仿真电路设计355.3系统总体电路仿真36第6章结束语41参考文献42致43附录Ⅰ源程序代码44附录Ⅱ系统整体电路图54第1章绪论1.1引言随着中国农业现代化进程的加快、农业结构的调整以及我国加入WTO等因素，农业灌溉自动化技术的要求越来越高，灌溉控制器在我

7、国有着巨大的市场。节水灌溉控制器近期在中国应朝着价格低、性能可靠、操作简便的方向发展。但从长远利益考虑，新的智能化技术、传感技术和农业科技的引入、应用和普及，将会有智能化程度更高、功能更强、性能更稳定可靠的灌溉控制器出现。本设计以AT89C51单片机为主要硬件模块，通过软件编程实现对土壤湿度进行多点检测，当所测的实际湿度低于警戒值时，将触发灌溉控制器装置。系统还可以实现时间控制方式，随时灌溉，从而也体现了多用途、人性化的现代智能化系统设计要求。