如何實現(xiàn)自動澆花系統(tǒng)的設(shè)計

　　本設(shè)計主要的內(nèi)容是土壤濕度檢測電路的設(shè)計與制作。該電路的工作原理是由STC89C52單片機和ADC0832組成系統(tǒng)的核心部分，濕度傳感器將采集到的數(shù)據(jù)直接傳送到ADC0832的IN端作為輸入的模擬信號。選用濕度傳感器和AD轉(zhuǎn)換，電路內(nèi)部包含有濕度采集、AD轉(zhuǎn)換、單片機譯碼顯示等功能。單片機需要采集數(shù)據(jù)時，發(fā)出指令啟動A/D轉(zhuǎn)換器工作，ADC0832根據(jù)送來的地址信號選通IN1通道，然后對輸入的模擬信號進行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換結(jié)束時，EOC輸出高電平，通知單片機可以讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果，單片機通過調(diào)用中斷程序，讀取轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)。最后，單片機把采集到的濕度數(shù)據(jù)經(jīng)過軟件程序處理后送到LCD1602進行顯示。自動澆水系統(tǒng)設(shè)計為智能和手動兩個部分：智能澆水部分是通過單片機程序設(shè)計澆水的上下限值與感應電路送入單片機的土壤濕度值相比較，當?shù)陀谙孪拗禃r，單片機輸出一個信號控制澆水，高于上限值時再由單片機輸出一個信號控制停止?jié)菜?手動部分是由通過關(guān)閉單片機電源，由外圍電路供電進行澆灌

　　隨著社會的進步，人們的生活質(zhì)量越來越高。在家里養(yǎng)養(yǎng)盆花可以陶冶情操，豐富生活。同時盆花可以通過光合作用吸收二氧化碳，凈化室內(nèi)空氣，在有花木的地方空氣中陰離子聚集較多，所以空氣也特別清新，而且許多花木還可以吸收空氣中的有害氣體，因此，養(yǎng)盆花如今被許多人喜愛。

　　盆花澆水量是否能做到適時適量，是養(yǎng)花成敗的關(guān)鍵。但是，在生活中人們總是會有無暇顧及的時候，比如工作太忙，或者出差、旅游等。花草生長問題80%以上是由花兒澆灌問題引起的；好不容易種植幾個月的花草，因為澆水不及時，長勢不好，用來美化環(huán)境的花草幾乎成了“雞肋”；不種植吧，家里沒有綠色襯托，感覺沒有生機；保留吧，花草長得不夠旺盛，還影響家庭裝飾效果。雖然市場上有賣盆花自動澆水器，但價格十分昂貴，并且大多只能設(shè)定一個定時澆水的時間，很難做到給盆花自動適時適量澆水。夜有較經(jīng)濟的盆花缺水報警器，可以提醒人們及時的給盆花澆水?？墒沁@種報警器只能報警，澆水還需要人們親自動手。當家里無人時，即使報警也無人澆水，就起不到應有的作用了。因此，我想設(shè)計一種集盆花土壤濕度檢測，自動澆水以及蓄水箱自動供水于一體的盆花自動澆水系統(tǒng)。讓人們無暇顧及時也能得到及時的澆灌。

　　2 自動澆水器的誕生背景及國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

　　微噴系統(tǒng)是近幾年利用國內(nèi)外先進技術(shù)組裝的新型灌溉設(shè)施，主要是利用水流通過管道系統(tǒng)以一定速度從特制的噴頭噴出，在空氣中分散成細小的水滴著落在花草植物。作物及周圍的地面上，從而達到及時補充水分的目的。該系統(tǒng)具有用水量少、沖擊力小的灌溉特性，適用于栽培密度大、植被柔軟細嫩的植物。自動澆水器的誕生時隨著人們生活水平的提高和生活節(jié)奏的加快而誕生的一種懶人園藝用品。它把微噴的概念應有家庭盆花澆灌中，通過相應地改進，達到合理給盆花自動澆水的目的。

　　早在很多年前，國外就已經(jīng)開始普及，國內(nèi)實用的電子類自動澆水器多數(shù)從國外進口的，價格昂貴，但質(zhì)量比較可靠。不過這不太適用于國內(nèi)，目前國內(nèi)外比較流行的是玻璃制作的自動澆水器。這種類型的澆水器多數(shù)在我國山西和浙江一帶生產(chǎn)的，價格比較低廉，實用性沒有電子類自動澆水器好。隨著國內(nèi)居民消費水平和生活質(zhì)量的提高，居家園藝市場異?；鸨?，但是由于生活節(jié)奏加快，種花容易養(yǎng)花難，澆水問題就暴露出來，因此國內(nèi)上加已經(jīng)看到了這種需求潛力。目前這類小居家用品的廠家主要集中在廣東，上海，浙江一帶。現(xiàn)在市場上所出售的自動澆水器主要有電子類自動澆水器和玻璃、陶瓷類自動澆水器。

　　1） 電子類自動澆水器

　　電子類自動澆水器又叫時控噴淋裝置，系統(tǒng)構(gòu)成為：主機（或者）、主管（可以是花園管也可以是七分之四毫米的微噴淋管）、分水接頭（3通、4通、5通、6通、分水器）、副管（五分之三毫米）噴淋管（霧化噴頭、旋轉(zhuǎn)噴頭、折射霧化噴頭等）。電子類自動澆水器根據(jù)電源的不同分為交流電自動澆水器和電池自動澆水器兩種。控制器的一般性能有：電磁閥控制；智能時控電路、微電腦芯片控制；適用電源為AC220V/50Hz;最適水壓0.3-0.6Mpa;待機功率（4VA，澆水時小于12VA）；可控制連續(xù)作業(yè)時間試1分鐘至168個小時；可每天自動完成十次以上澆水作業(yè)，可每天、隔天、隔多天自動循環(huán)進行澆水，手動自動兩用；每天計時誤差小于正負3秒；電器適應環(huán)境溫度為-10~50攝氏度；相對濕度小于90%RH。

　　2）玻璃、陶瓷類自動澆水器

　　玻璃。陶瓷類自動澆水器又叫自動滲水裝置，它由本身材質(zhì)的物理結(jié)構(gòu)構(gòu)成，根據(jù)器具的物理滲水原理完成自動澆灌，當自動澆水器內(nèi)部存水，自身形成一定的壓力，當遇到干燥的土壤，水就會自上而下的流出，當土壤濕潤以后，會形成一個堵塞壓力，從而導致水流速度變慢或者停止。器具工藝不同，效果也不一樣，當然也因土壤的疏松情況決定器具內(nèi)水流的速度。當前傳感器技術(shù)與單片機技術(shù)發(fā)展迅速，其應用逐步由工業(yè)、軍事等領(lǐng)域向其它領(lǐng)域滲透，已經(jīng)和我們的日常生活息息相關(guān)。而且智能家居概念也越來越受到人們的推崇，因此，微電腦控制的電子類自動澆水系統(tǒng)有很好的發(fā)展前景。

　　3畢業(yè)設(shè)計所采用的研究方法和手段

　　本次畢業(yè)設(shè)計是設(shè)計一種單片機控制的自動澆水系統(tǒng)，實現(xiàn)室內(nèi)盆花澆水的自動化系統(tǒng)。該系統(tǒng)可對土壤的濕度進行監(jiān)控，并對作物進行適時適量的澆水。其核心是單片機和溫濕度采集和顯示電路以及澆水驅(qū)動電路構(gòu)成的檢測控制部分。主要研究土壤濕度與澆水量之間的關(guān)系、澆灌控制技術(shù)及設(shè)備系統(tǒng)的硬件、軟件編程各個部分。檢測部分，單片機選用STC89C52單片機，軟件選用C51語言編程。土壤溫濕度采集于顯示電路可將檢測到的土壤溫濕度模擬量放大轉(zhuǎn)換成數(shù)字量通過單片機內(nèi)程序控制精確的將溫度與濕度分別顯示在LCD顯示屏上，同時把程序發(fā)給另外一塊單片機，通過單片機內(nèi)的中斷服務程序判斷是否要給盆花澆水，若需澆水，則單片機系統(tǒng)發(fā)出澆水信號，開始澆水，若不需要澆水，則進行下一次循環(huán)檢測。在澆水系統(tǒng)中也同時設(shè)計一個定時澆水部分，通過按鍵開關(guān)設(shè)置不同的澆水時間段，在時間段以內(nèi)時，單片機驅(qū)動澆水系統(tǒng)，開始澆水，如不在時間段內(nèi)，則不澆水。