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摘要:在我国社会经济快速发展的当下,人们对于生活水平也有了更高的要求,从过去追求温饱到今天更加追求闲情雅致的生活氛围,因此,花卉、树木也开始被纷纷种植。在日常生活中,种植植物不但能够陶冶情操,丰富生活情趣,同时对于室内的二氧化碳和一些有害气体也能在光合作用下进行吸收,重新排放出氧气。不过在当代社会人们虽然有心種植种类丰富的植物,却忙于工作无暇照顾,使得植物因缺水而死。为了满足当人无暇照顾植物而自发浇灌植物的需求,我们设计团队设计了这一系统。该设计是以单片机STC89C51为主控,感应部件使用的是土壤湿度TL-69。原理为将检测到的土壤湿度值送到单片机内,然后把这一数值传输到液晶显示屏1602上来展示,还可以通过合适的时钟芯片控制浇灌时间。
关键词:STC89C51;土壤湿度YL-69;液晶显示屏1602
1前言
在社会经济快速发展的当下,智能自动化技术为人们的发展提供了诸多便利,极大地促进了人类社会的发展。现代社会人人忙于工作,缺少照顾家养植物的时间,使得许多植物往往因缺水而死。为此团队就研发了自动浇花技术,让系统能够为植物自动浇花,从而让植物可以及时地补充养分,健康成长。团队主要是将微喷技术适当地改进运用到家庭盆花浇灌中,从而达到给盆花自动浇水的目的。
2智能浇花系统设计
该设计以单片机STC89C51作为主控从而达到自动浇花的目的。该系统能够对土壤温湿度展开实时的检测,然后借助合适的设备按照具体的植物种类来设置对应的土壤湿度,进行自动浇水,从而确保植物能够健康成长。
下面我们来说一说智能浇花系统的原理。该系统是通过预先的程序设定,确定植物合适的土壤湿度预设数值,该数值是结合植物的具体种类来确定。同时该系统还装有一定的按键,能够调整预设数值,这样该系统就适用于所有植物的浇水,保证资源不会被浪费。在检测到的土壤湿度达不到预设温度数值时,智能浇花系统就自行浇灌,等到符合预定数值后就会停下。当然也可以通过对时间的设置来浇灌植物,用以取代土壤湿度数值的设置。另外,该系统中原先装有的按键也能将自动模式切换为手动模式,这样人们在闲暇时也可以自行浇水。通过液晶显示屏1602我们能够得知当前土壤湿度等相关数值,为我们监控植物的成长提供了良好的条件。
土壤温湿度的检测和显示是通过土壤湿度TL-69器作为感应部件的,然后把检测到的具体的土壤湿度值传输到单片机中,接着输出到液晶显示屏内,让我们查看相关信息。另外太阳能板的使用能够为智能浇花系统提供充足的能源,达到节能效果。智能浇花系统的设计如下图所示。
3硬件设计
3.1单片机STC89C51
该系统使用的是8051核的ISP在系统可编程芯片,在为5伏单片机时工作电压控制为5.5~3.4伏,在为3伏单片机时则为3.8到2伏范围,时钟工作频率不能超过80MHz。同时该单片机中含有高速A/D,这样能够达到按键扫描、电池电压检测等功能,这样对于用户利用串口(P3.0/P3.1)直接下载所需程序也是非常方便的,整体运行顺畅无阻碍,所需物质基础要求不高,一片8K程序不过寥寥数秒就能结束。此外,该单片机中还含有EEPROM功能,有着三个16位定时器。
3.2DS1302时钟芯片
该芯片能够借助简单的串行接口和微处理器接口完成通信功能。该芯片内含有31字节静态RAM以及一个实时时钟/日历,可以为使用者提供详细的相关时间信息。
3.31602液晶显示
该液晶显示又被称为1602字符型液晶模块,也是一种点阵型液晶模块,能够专门显示字母、数字等从而为使用者展示相关信息。1602液晶是由多种点阵字符位构成的,不同的点阵字符为都能展示一个字符,每位之间由点距相隔开,每行也是相分离的,这样就达到了字符间距与行间距的效果。
3.4土壤湿度YL-69
该工作原理是通过两个电极检测土壤的导电性,从而掌握土壤的湿度。土壤水分传感器部分为了防止生锈或霉变,必须用不锈钢材质组成,包括探针和防水探头,这样就能将传感器一直放置在土壤中用于检测,从而让使用者掌握土壤湿度的详细数值。另外对表层和深层土壤完成定点监测与在线测量,数据采集器的配合使用也是必不可少的。
4研究结果分析
该智能浇花系统通过实践证明使用效果良好,结构不复杂,成本不多,自动化程度良好,未来可改造性极强,能够满足普罗大众进行自动化浇花的需求,对于很长一段时间内的家庭浇花问题都能得到极大的满足。不过该系统在实际运行中可能还面临着因某些因素造成的系统启动失败。所以未来还需要继续改进。
5结语
在我国社会经济快速发展的当下,人们渴求更加丰富的生活方式,种植植物成为了人们陶冶情操、丰富生活方式的首要选择。家庭植物的种植不仅能为家里添加一丝绿色,吸收家里的有害气体,在光合作用下释放新鲜的氧气。但是在社会快速发展的当下,人们忙于工作而无暇浇灌植物,所以人们希望有着一种能够自动浇灌植物的系统。智能自动浇花系统应运而生,在现阶段信息技术与单片机技术快速发展的基础上,我们设计团队借助电子智能化控制的手段来实现该目的。我们设计团队在单片机对土壤湿度传感器信号的采集与处理设计进行了研究开发,从而完成了该系统的设计。我们设计团队希望通过该设计不仅能为人们提供良好的产品,满足人们的需求,也能为其他设计研究提供一定参考。
参考文献:
[1]彭玲.基于Arduino的自动浇花系统的设计与实现[J]. 南方农机,2017(24).
[2]张健,谢守勇,刘军,陈翀,赵镭.FDR土壤湿度传感器的温度补偿模型研究[J]. 农机化研究,2018(04).
作者简介:
申圆媛(1995,9-)女,汉,甘肃白银人,天津职业技术师范大学,学士,研究方向:机械工程。
关键词:STC89C51;土壤湿度YL-69;液晶显示屏1602
1前言
在社会经济快速发展的当下,智能自动化技术为人们的发展提供了诸多便利,极大地促进了人类社会的发展。现代社会人人忙于工作,缺少照顾家养植物的时间,使得许多植物往往因缺水而死。为此团队就研发了自动浇花技术,让系统能够为植物自动浇花,从而让植物可以及时地补充养分,健康成长。团队主要是将微喷技术适当地改进运用到家庭盆花浇灌中,从而达到给盆花自动浇水的目的。
2智能浇花系统设计
该设计以单片机STC89C51作为主控从而达到自动浇花的目的。该系统能够对土壤温湿度展开实时的检测,然后借助合适的设备按照具体的植物种类来设置对应的土壤湿度,进行自动浇水,从而确保植物能够健康成长。
下面我们来说一说智能浇花系统的原理。该系统是通过预先的程序设定,确定植物合适的土壤湿度预设数值,该数值是结合植物的具体种类来确定。同时该系统还装有一定的按键,能够调整预设数值,这样该系统就适用于所有植物的浇水,保证资源不会被浪费。在检测到的土壤湿度达不到预设温度数值时,智能浇花系统就自行浇灌,等到符合预定数值后就会停下。当然也可以通过对时间的设置来浇灌植物,用以取代土壤湿度数值的设置。另外,该系统中原先装有的按键也能将自动模式切换为手动模式,这样人们在闲暇时也可以自行浇水。通过液晶显示屏1602我们能够得知当前土壤湿度等相关数值,为我们监控植物的成长提供了良好的条件。
土壤温湿度的检测和显示是通过土壤湿度TL-69器作为感应部件的,然后把检测到的具体的土壤湿度值传输到单片机中,接着输出到液晶显示屏内,让我们查看相关信息。另外太阳能板的使用能够为智能浇花系统提供充足的能源,达到节能效果。智能浇花系统的设计如下图所示。
3硬件设计
3.1单片机STC89C51
该系统使用的是8051核的ISP在系统可编程芯片,在为5伏单片机时工作电压控制为5.5~3.4伏,在为3伏单片机时则为3.8到2伏范围,时钟工作频率不能超过80MHz。同时该单片机中含有高速A/D,这样能够达到按键扫描、电池电压检测等功能,这样对于用户利用串口(P3.0/P3.1)直接下载所需程序也是非常方便的,整体运行顺畅无阻碍,所需物质基础要求不高,一片8K程序不过寥寥数秒就能结束。此外,该单片机中还含有EEPROM功能,有着三个16位定时器。
3.2DS1302时钟芯片
该芯片能够借助简单的串行接口和微处理器接口完成通信功能。该芯片内含有31字节静态RAM以及一个实时时钟/日历,可以为使用者提供详细的相关时间信息。
3.31602液晶显示
该液晶显示又被称为1602字符型液晶模块,也是一种点阵型液晶模块,能够专门显示字母、数字等从而为使用者展示相关信息。1602液晶是由多种点阵字符位构成的,不同的点阵字符为都能展示一个字符,每位之间由点距相隔开,每行也是相分离的,这样就达到了字符间距与行间距的效果。
3.4土壤湿度YL-69
该工作原理是通过两个电极检测土壤的导电性,从而掌握土壤的湿度。土壤水分传感器部分为了防止生锈或霉变,必须用不锈钢材质组成,包括探针和防水探头,这样就能将传感器一直放置在土壤中用于检测,从而让使用者掌握土壤湿度的详细数值。另外对表层和深层土壤完成定点监测与在线测量,数据采集器的配合使用也是必不可少的。
4研究结果分析
该智能浇花系统通过实践证明使用效果良好,结构不复杂,成本不多,自动化程度良好,未来可改造性极强,能够满足普罗大众进行自动化浇花的需求,对于很长一段时间内的家庭浇花问题都能得到极大的满足。不过该系统在实际运行中可能还面临着因某些因素造成的系统启动失败。所以未来还需要继续改进。
5结语
在我国社会经济快速发展的当下,人们渴求更加丰富的生活方式,种植植物成为了人们陶冶情操、丰富生活方式的首要选择。家庭植物的种植不仅能为家里添加一丝绿色,吸收家里的有害气体,在光合作用下释放新鲜的氧气。但是在社会快速发展的当下,人们忙于工作而无暇浇灌植物,所以人们希望有着一种能够自动浇灌植物的系统。智能自动浇花系统应运而生,在现阶段信息技术与单片机技术快速发展的基础上,我们设计团队借助电子智能化控制的手段来实现该目的。我们设计团队在单片机对土壤湿度传感器信号的采集与处理设计进行了研究开发,从而完成了该系统的设计。我们设计团队希望通过该设计不仅能为人们提供良好的产品,满足人们的需求,也能为其他设计研究提供一定参考。
参考文献:
[1]彭玲.基于Arduino的自动浇花系统的设计与实现[J]. 南方农机,2017(24).
[2]张健,谢守勇,刘军,陈翀,赵镭.FDR土壤湿度传感器的温度补偿模型研究[J]. 农机化研究,2018(04).
作者简介:
申圆媛(1995,9-)女,汉,甘肃白银人,天津职业技术师范大学,学士,研究方向:机械工程。