用AT89C2051單片機控制的多回路自動澆水系統(tǒng)的工作原理及設計

一、工作原理

該裝置電原理圖如附圖所示。主控芯片IC3為AT89C2051單片機，IC4是BCD碼輸入4線一7段鎖存譯碼／驅(qū)動器。工作時，六位LED數(shù)碼管顯示當前時間和星期，從左至右，前兩位顯示時，中間兩位顯示分，最后一位顯示星期。LED9、LEDl0為秒閃指示，每秒閃動一次。當需要調(diào)整時間時，按動ANl，小時數(shù)可在0～23之間變化；按動AN2，分鐘數(shù)可在0～59之間變化：

按動AN3，星期可在1～7之間變化。初次上電時。

該裝置默認澆水開始時間為每天早晨7：00。每路澆水持續(xù)時間180秒。每天早上7：00。單片機通過P30（RXD）和P3l（TXD）口串行輸出數(shù)據(jù)，使8位移位寄存器74LSl64的13腳為高電平。

該電平通過uL，N2803驅(qū)動，在其18腳輸出低電平，使繼電器K1閉合，開啟第一路澆水裝置的電磁閥開始澆水，數(shù)碼管進入180秒倒計時顯示。

180秒后，K1失電，K2得電，第二路澆水開始。依此類推。當八路全部澆水結(jié)束后，數(shù)碼管重新顯示當前時間。需要設置時，按一下AN4，數(shù)碼管前四位顯示每天澆水的開始時間。

最后一位顯示澆水開始時間標志“8”，按動ANl和AN2進行澆水開始時間設定，方法與調(diào)整時間時相同。設置好后，再按一下AN4，數(shù)碼管前四位顯示每路澆水的持續(xù)時間，最后一位顯示標志“9”，按動AN1可設置持續(xù)時間的高兩位，按動AN2設置低兩位。

單位為秒，設置范圍為0～9999秒。設置好后再按一下AN4，數(shù)碼管又返回到顯示當前時間狀態(tài)。

在實際使用中，若不需要每天都澆水?？稍跀?shù)碼管顯示當前時間時，按動AN3，使代表星期的最后一位數(shù)碼管在1～7之間變動，找到不需要澆水的那一天。按動AN5，點亮該數(shù)碼下面的小數(shù)點即可。

例如，要設置每星期的一、三、五、日不澆水，可按動AN3，使最后一位數(shù)碼管顯示“l(fā)”（星期一），按動AN5點亮該數(shù)碼管的小數(shù)點，再按動AN3找到星期三，按動AN5點亮小數(shù)點。按同樣的方法，設置好星期五和星期天即可。

二、軟件設計

用89C2051的T0中斷進行計時，T1中斷進行澆水軟件采用模塊化設計，修改容易、調(diào)試方便。整個程序由主程序、比較程序、二一十進制轉(zhuǎn)換程序、顯示程序、鍵盤掃描程序、按鍵值跳轉(zhuǎn)處理程序、中斷程序、校時程序、設置程序、延時程序等組成。片內(nèi)主要RAM分配如下：30H～34H分別為0.01秒、秒、分、時、星期的計數(shù)單元，36H保存AN4鍵序，39H保存鍵碼，3AH一3CH為顯示緩沖區(qū)。40H一42H分別為澆水開始時間的分、時、星期存放單元，47H、48H存放每路澆水持續(xù)時間。4CH保存串行輸出數(shù)據(jù)，位01H～07H分別存放星期一到星期天是否澆水標志。

三、其他問題

該裝置采用串行輸出，對軟硬件稍加改動，即可很容易地對輸出路數(shù)進行擴展。使用時?？砂褲菜畤婎^分成若干組，由該裝置控制各組輪流澆水。每組噴頭數(shù)量可根據(jù)現(xiàn)場主管道口徑、水壓、所用噴頭種類等情況估算。澆水裝置可以是自動旋轉(zhuǎn)噴頭、多孔噴水管、地埋噴頭、塑料撞擊式噴頭、霧化澆水器、自制噴管等澆水機械。