自动浇花器的设计.doc

1、项目申请书姓 名 班 级 学 号 项目名称： 自动浇花器 内容提要： 微喷系统是近几年利用国内外先进技术组装的新型灌溉设施，主要是利用水流通过低压管道系统以一定速度从特制的喷头喷出，在空气中分散成细小的水滴，着落在花草植物、作物及周围的地面上，从而达到及时补充水分的目的。该系统具有用水量少、冲击力小的灌溉特性，适用于栽培密度大、植株柔软细嫩的植物。自动浇花器的诞生是随着人们生活水平的提高和生活节奏的加快而诞生的一种懒人园艺用品。它把微喷的概念应用于家庭盆花浇灌中，通过相应的改进，达到合理给盆花自动浇水的目的。 早在很多年前，国外就已经开始普及，国内使用的电子类自动浇花器多数从国外进口的，价格昂

2、贵，但质量比较可靠。不过这并不太适用于国内，目前国内外比较流行的是玻璃制作的自动浇花器。这种类型的浇花器多数在我国山西和浙江一带加工生产的，价格比较低廉，实用性没有电子类自动浇花器好。随着国内居民消费水平和生活质量的提高，居家园艺市场异常火爆，但是由于生活节奏加快，种花容易养花难的问题暴露出来，而养花最重要的问题就是浇水问题，研究表明花80%以上的死亡由于浇水不及时引起，因此国内商家已经看到了这种需求潜力。目前这类小居家用品的厂家主要集中在广东，上海，浙江一带。现在市面上所出售的自动浇花器主要有以下几类： 电子类自动浇花器电子类自动浇花器又叫时控喷淋装置，系统构成为：主机（或者控制器）、主管（

3、可以是花园管也可以是4/7mm的微喷淋管）、分水接头(3通、4通、5通、6通、分水器）、副管(3/5mm)喷淋管（雾化喷头、旋转喷头、折射雾化喷头等）。电子类自动浇花器根据电源的不同分为交流电自动浇花器和电池自动浇花器两种。控制器的一般性能有：电磁阀控制；智能时控电路微电脑芯片控制；适用电源为AC220V/50HZ；最适宜水压0.3-0.6Mpa；待机功率（4VA，浇水时12VA）；可控制连续作业时间是1分钟至168个小时；可每天自动完成十次以上浇水作业，可每天、隔天、隔多天自动循环进行浇水，手动自动两用；每天计时误差小于正负3秒；电器适应环境温度为-1050；相对湿度90%RH。玻璃、陶瓷类

4、自动浇花器 玻璃、陶瓷类自动浇花器又叫自动渗水装置，它由本身材质的物理结构构成，根据器具的物理渗水原理完成自动浇灌，当自动浇水器内部存水，自身形成一定的压力，当遇到干燥的土壤，水就会自上而下的流出，当土壤湿润以后，会形成一个堵塞压力，从而导致水流速度变慢或者停止。器具工艺不同，效果也不一样，自然也因土壤的疏松情况决定器具内水流的速度。当前传感器技术与单片机技术发展迅速，其应用逐步由工业、军事等领域向其他领域渗透，已经和我们的日常生活息息相关。而且智能家居概念也越来越受人们的推崇，因此，微电脑控制的电子类自动浇花系统有很好的发展前景,而我这次所做的项目就是通过传感器技术与单片机技术制作的自动浇花

5、器。 技术路线和技术关键： 本次毕业设计是设计一种单片机控制的自动浇水系统，实现自动浇水的自动化系统。该系统可对土壤的温湿度进行监控，并对作物进行适时、适量的浇水。其核心是单片机和温湿度传感器以及浇水驱动电路构成的检测控制部分。主要研究土壤湿度与浇水量之间的关系、浇灌控制技术及设备系统的硬件、软件编程各个部分。检测部分，选用AT89C51单片机，温湿度传感器。土壤温湿度传感器可将检测到的土壤温湿度模拟量放大转换成数字量通过单片机内程序控制，同时通过单片机内的中断服务程序判断是否要给花浇水,若需浇水则单片机系统发出浇水信号并经放大驱动设备开启电磁阀进行浇水若不需浇水则进行下一次循环测。应用前景：

6、 该项目产随着社会生活的进步，人们的生活质量越来越高。在家里养盆花可以陶冶情操、丰富生活。盆花浇水量是否能做到适时适量，是养花成败的关键。在生活中人们总是会有无暇顾及的时候，比如工作太忙或者出差、旅游等。花草生长问题80%以上是由花儿浇灌问题引起所以自动浇花器的市场非常广阔指导老师意见：同意签名：5月10日教研室意见：同意签名：5月10日 开题报告姓 名学号班级项目名称自动浇花器主要研究（设计）内容：1、 温湿度传感器 2、AT89C51的编程 3、控制电路的设计4、 电磁阀的选择 5、出水口喷头的设计方法及其预期目的： 本次项目设计是根据课堂上所学的知识及老师的指导，还有上网查阅资料，按照指

7、导老师的项目要求，确立明确的方案、了解其项目原理、选择应用适当的工具逐步进行。其预期目的是温湿度传感器可以调节，该项目产品可以自动浇水。项目特色和重点难点：该项目产品的特色是灌溉时用水量少、冲击力小，可以自动浇水灌溉，可以用大规模农业的灌溉。其重点难点是湿温度传感器的设计设定，出水口喷头的设计及其控制电路的研究。课题进度计划：5.155.30：构思、元器件的准备5.316.13：电路的组装与调试6.146.17：PPT的制作设计6.18：进行答辩指导教师意见：同意开题 指导教师签字：5月 16日前 言本次设计的盆花自动浇水系统包括土壤湿度的检测与控制两大部分。土壤湿度的检测与控制部分又包括了土

8、壤湿度的检测和自动浇水系统。土壤湿度的检测是由湿度传感器为感应部件，将其检测到的土壤湿度值送入AT89C51单片机，再由AT89C51单片机控制电磁阀浇水。自动浇水系统设计为智能浇水：智能浇水部分是通过单片机程序设定浇水的上下限值与湿度传感器送入单片机的土壤湿度值相比较，当低于下限值时，单片机就输出一个低频信号控制电磁阀打开，开始 浇水，当流水时间达到单片机由植物生理所需水量设定的值时，停止浇水。关键词：AT89C51单片机 湿度传感器 电磁阀 继电器目录第一章 绪 论31.1 选题的目的和意义31.2.自动浇花器的诞生背景及国内外发展现状 3 电子类自动浇花器4 玻璃、陶瓷类自动浇花器41.

9、3毕业设计所采用的研究方法和手段4第二章 基于单片机控制的家庭自动浇花机设计62.1 定时浇花方案的设计62.2 本设计采用的方案和优势62.3 本设计的硬件总体设计7第三章 硬件电路的设计83.1 AT89C51单片机83.1.1 单片机的基本组成93.1.2 AT89C51主要特性103.1.3 管脚说明 113.1.4 振荡电路133.1.5 AT89C51的中断系统143.2 湿度传感器153.2.1 湿度传感器153.2.2 湿度传感器的封装电路图153.2.3 LM393的详细规格163.2.4 LM393的引脚173.2.5 温度传感器的操作说明173.3 电磁阀183.3.1

10、电路连接203.4 总电路连接图20第四章 软件系统设计214.1系统控制程序21第五章 总 结23第六章 致 谢24第七章 参考文献25第一章 绪 论1.1 选题的目的和意义随着社会生活的进步，人们的生活质量越来越高。在家里养盆花可以陶冶情操、丰富生活。同时，盆花通过光合作用可吸收二氧化碳，净化室内空气，在有花木的地方空气中阴离子聚积较多，所以空气也特别清新，而且有许多花木还可吸收空气中的有害气体，因此，养盆花如今被许多的人所喜爱。盆花浇水量是否能做到适时适量，是养花成败的关键。但是，在生活中人们总是会有无暇顾及的时候，比如工作太忙或者出差、旅游等。花草生长问题80%以上是由花儿浇灌问题引起

11、；好不容易种植几个月的花草,因为浇水不及时，长势不好，用来美化家园的花草几乎成了“鸡肋”；不种植了吧，家中没有绿色衬托感觉没有生机；保留吧，花草长得不够旺盛，还影响家庭装饰效果。虽然目前市面上有卖盆花自动浇水器的，但价格十分的昂贵，并且大多只能设定一个定时浇水的时间，很难做到给盆花适时适量浇水。也有较经济的盆花缺水报警器，可以提醒人们及时的给盆花浇水。可是这种报警器只能报警，浇水还是需要人们亲自动手。当家里无人时，即使报警也无人浇水，就起不到应有的作用了。因此，我想通过设计一个由传感器检测土壤湿度，从而由单片机控制电磁阀自动浇水的浇花器。让盆花在人们无暇照顾时也能得到及时的浇灌。1.2.自动浇

12、花器的诞生背景及国内外发展现状 微喷系统是几年前利用国内外先进技术组装的新型灌溉设施，主要是利用水流通过低压管道系统以一定速度从特制的喷头喷出，在空气中分散成细小的水滴，着落在花草植物、作物及周围的地面上，从而达到及时补充水分的目的。该系统具有用水量少、冲击力小的灌溉特性，适用于栽培密度大、植株柔软细嫩的植物。自动浇花器的诞生是随着人们生活水平的提高和生活节奏的加快而诞生的一种懒人园艺用品。它把微喷的概念应用于家庭盆花浇灌中，通过相应的改进，达到合理给盆花自动浇水的目的。早在很多年前，国外就已经开始普及，国内使用的电子类自动浇花器多数从国外进口的，价格昂贵，但质量比较可靠。不过这并不太适用于国

13、内，目前国内外比较流行的是玻璃制作的自动浇花器。这种类型的浇花器多数在我国山西和浙江一带加工生产的，价格比较低廉，实用性没有电子类自动浇花器好。随着国内居民消费水平和生活质量的提高，居家园艺市场异常火爆，但是由于生活节奏加快，种花容易养花难的问题暴露出来，而养花最重要的问题就是浇水问题，研究表明花草80%以上的死亡由于浇水不及时引起，因此国内商家已经看到了这种需求潜力。目前这类小居家用品的厂家主要集中在广东，上海，浙江一带。现在市面上所出售的自动浇花器主要有以下几类： 电子类自动浇花器电子类自动浇花器又叫时控喷淋装置，系统构成为：主机（或者控制器）、主管（花园流水管）、分水接头(3通、4通、5

14、通、6通、分水器）、喷淋管（雾化喷头、旋转喷头、折射雾化喷头等）。电子类自动浇花器根据电源的不同分为交流电自动浇花器和电池自动浇花器两种。控制器的一般性能有：电磁阀控制；智能时控电路微电脑芯片控制；适用电源为AC220V/50HZ；最适宜水压0.3-0.6Mpa；待机功率（4VA，浇水时12VA）；可控制连续作业时间是1分钟至168个小时；可每天自动完成十次以上浇水作业，可每天、隔天、隔多天自动循环进行浇水，手动自动两用；每天计时误差小于正负3秒；电器适应环境温度为-1050；相对湿度90%RH。 玻璃、陶瓷类自动浇花器玻璃、陶瓷类自动浇花器又叫自动渗水装置，它由本身材质的物理结构构成，根据器

15、具的物理渗水原理完成自动浇灌，当自动浇水器内部存水，自身形成一定的压力，当遇到干燥的土壤，水就会自上而下的流出，当土壤湿润以后，会形成一个堵塞压力，从而导致水流速度变慢或者停止。器具工艺不同，效果也不一样，当然也因土壤的疏松情况决定器具内水流的速度。当前传感器技术与单片机技术发展迅速，其应用逐步由工业、军事等领域向其他领域渗透，已经和我们的日常生活息息相关。而且智能家居概念也越来越受人们的推崇，因此，微电脑控制的电子类自动浇花系统有很好的发展前景。1.3毕业设计所采用的研究方法和手段本次毕业设计是设计一种单片机控制的自动浇水系统，实现自动浇水的自动化系统。该系统可对土壤的温湿度进行监控，并对作物进行适时、适量的浇水。其核心是单片机和湿度传感器以及浇水驱动电路构成的检测控制部分。主要研究土壤湿度与浇水量