本發(fā)明涉及一種自動灌溉裝置，具體是一種能夠基于單片機(jī)控制的自動灌溉系統(tǒng)。本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域包括：單片機(jī)控制技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、數(shù)模轉(zhuǎn)換技術(shù)、數(shù)據(jù)處理與顯示技術(shù)等。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的灌溉模式自動化程度極低，基本上屬粗放的人工操作，即便對于給定的量，在操作中也無法進(jìn)行有效的控制。農(nóng)田自動灌溉系統(tǒng)是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)管理的有效手段和工具，可實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物的在線管理，不但能實(shí)現(xiàn)及時、定量、高效地給作物自動補(bǔ)充水分，提高產(chǎn)量、質(zhì)量，節(jié)水和節(jié)電的效果；而且能達(dá)到科學(xué)管理，大大減少勞動量，節(jié)省勞動力，提高勞動效率。

基于單片機(jī)、傳感檢測、數(shù)模轉(zhuǎn)換等技術(shù)，設(shè)計基于單片機(jī)的自動灌溉系統(tǒng)具有一定的實(shí)際意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(1)裝置構(gòu)成

基于單片機(jī)控制的自動灌溉系統(tǒng)，由8大模塊組成。包括單片機(jī)控制模塊、溫濕度傳感器模塊、ad轉(zhuǎn)換模塊、繼電器模塊、lcd顯示模塊、按鍵模塊、蜂鳴器驅(qū)動模塊以及電源模塊。

(2)各模塊選型和功能設(shè)計

單片機(jī)控制模塊采用c52系列單片機(jī)運(yùn)行和管理程序，執(zhí)行相應(yīng)的算法，實(shí)現(xiàn)對溫濕度、按鍵信號的采集和處理，完成對lcd顯示控制、蜂鳴器驅(qū)動控制以及對磁保持繼電器驅(qū)動等功能。

溫濕度傳感器模塊采用ds18b20和lm393芯片，實(shí)現(xiàn)對溫濕度值的測量并將結(jié)果以模擬量送到ad轉(zhuǎn)換電路進(jìn)而轉(zhuǎn)換成數(shù)字量送入單片機(jī)中。

ad轉(zhuǎn)換模塊采用adc0804芯片，實(shí)現(xiàn)模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換。

繼電器模塊采用單片機(jī)控制其通斷實(shí)現(xiàn)對電磁閥的控制。

lcd顯示模塊采用lcd1602液晶顯示器，實(shí)時顯示濕度預(yù)設(shè)值和當(dāng)前溫濕度值。

按鍵模塊采用按鍵設(shè)定溫濕度初始值、系統(tǒng)復(fù)位和手動操作。

蜂鳴器驅(qū)動模塊采用單片機(jī)驅(qū)動蜂鳴器工作。

電源模塊采用5v直流電向主電路及各模塊供電，12v給電磁閥供電。

(3)軟件設(shè)計

本發(fā)明運(yùn)用了c語言進(jìn)行編程，單片機(jī)中執(zhí)行的算法包括：程序初始化設(shè)計、lcd1602液晶顯示程序設(shè)計、溫濕度顯示程序設(shè)計、ad轉(zhuǎn)換程序設(shè)計、鍵盤掃描程序設(shè)計、定時器t0定時程序設(shè)計、蜂鳴器報警程序設(shè)計、繼電器驅(qū)動程序設(shè)計。

有益效果

基于單片機(jī)控制的自動灌溉系統(tǒng)，使用stc8c52芯片實(shí)現(xiàn)自動噴灌的控制。利用單片機(jī)控制繼電器模塊，當(dāng)土壤濕度不滿足設(shè)定要求時，自動或手動驅(qū)動繼電器進(jìn)而啟動電磁閥進(jìn)行噴灌。

附圖說明

圖1基于單片機(jī)控制的自動灌溉系統(tǒng)原理框圖

圖2基于單片機(jī)控制的自動灌溉系統(tǒng)頂層設(shè)計電路圖

圖3基于單片機(jī)控制的自動灌溉系統(tǒng)單片機(jī)控制部分電路圖

圖4基于單片機(jī)控制的自動灌溉系統(tǒng)溫濕度傳感器模塊電路圖

圖5基于單片機(jī)控制的自動灌溉系統(tǒng)ad轉(zhuǎn)換模塊電路圖

圖6基于單片機(jī)控制的自動灌溉系統(tǒng)繼電器模塊電路圖

圖7基于單片機(jī)控制的自動灌溉系統(tǒng)lcd顯示模塊電路圖

圖8基于單片機(jī)控制的自動灌溉系統(tǒng)按鍵模塊電路圖

圖9基于單片機(jī)控制的自動灌溉系統(tǒng)蜂鳴器驅(qū)動模塊電路圖

圖10基于單片機(jī)控制的自動灌溉系統(tǒng)電源模塊電路圖

具體實(shí)施方式

(1)如圖1所示，基于單片機(jī)控制的自動灌溉系統(tǒng)，包括單片機(jī)控制模塊1、溫濕度傳感器模塊2、ad轉(zhuǎn)換模塊3、繼電器模塊4、lcd顯示模塊5、按鍵模塊6、蜂鳴器驅(qū)動模塊7以及電源模塊8。

(2)具體實(shí)施方法是：利用stc89c52型單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對各模塊的控制；溫濕度傳感器模塊將采集到的模擬溫濕度信號通過ad轉(zhuǎn)換成數(shù)字量送到單片機(jī)；繼電器模塊驅(qū)動電磁閥開度實(shí)現(xiàn)自動噴灌；通過lcd模塊顯示當(dāng)前溫濕度值；通過按鍵模塊設(shè)定溫濕度初始值、系統(tǒng)復(fù)位和手動操作；蜂鳴器模塊起報警提示作用；電源模塊給各模塊提供電源。

(3)軟件實(shí)現(xiàn)

源程序文件：

(4)基于單片機(jī)控制的自動灌溉系統(tǒng)，原理簡單、技術(shù)清晰、易于理解、實(shí)現(xiàn)簡單，雖然對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。