一種基于DHT11的家用自動澆花電路的設計

張富春,邵婷婷,楊延寧

（延安大學物理與電子信息學院,716000）

一種基于DHT11的家用自動澆花電路的設計

張富春,邵婷婷,楊延寧

（延安大學物理與電子信息學院,716000）

采用單片機STC89C51單片機和DHT11溫濕度傳感器設計了一種家用澆花電路，可以實現花卉的自動和手動澆水。該電路具有結構簡單、性能可靠，成本低廉等特點。

STC89C51；DHT11；LCD1602

0 引言

近年來由于空氣污染，全國很多地區一年中霧霾天氣越來越多，這大大地限制了人們的外出活動，于是更多的人選擇留在室內，如果在室內養些花草不但可以陶冶高尚情操、增添生活情趣，還可以裝點空間，凈化空氣，舒緩人們緊張的情緒。尤其綠色植物可以吸收二氧化碳釋放氧氣，并且吸收空氣中的有害氣體，使人的居住的生活環境。因此，養花養草被許多的人所青睞。盆花澆水量是否能做到適時適量，是養花成敗的關鍵。然而傳統上對花草的澆灌、施肥等工作都需要靠人工來實現，由于現代生活節奏的加快，比如工作太忙或者出差、旅游等。或者人們往往忙于工作而忘記定期、及時地為花卉補充水分及養料，或者由于放假回家而將花放在辦公室等處沒人管理導致花木枯死。水是家用花草生存、生長的最基本需要，因此，設計了一種能夠在無人管理的情況下為花草自動澆水的電路系統。

1 自動澆花系統的硬件電路設計

該自動澆花的硬件電路包括空氣濕溫度的采集與顯示系統和定時器的設置與顯示系統兩個系統。空氣式是溫度采集于顯示系統是以STC89C51單片機為核心控制，通過軟件設置已完成動作。DHT11傳感器是一款含有以校準數字信號輸出的溫濕度復合傳感器，它的數字模塊采集技術以及溫濕度傳感技術確保了DHT11傳感器的可靠性與穩定性。其內部含有一個電阻式感濕元件和一個NTC測溫元件，并且與一個高性能的8位單片機相連。因而DHT11具有品質卓越、超快響應、抗干擾能力強、性價比極高的優點。DHT11濕溫度傳感器將檢測的空氣濕溫度數據通過單片機的I/O接口傳送到LCD上顯示出來。同時，當系統處于智能澆水狀態下，傳感器所檢測到的值將于設定的濕溫度上下線值進行比較，若低于下限值，則單片機發出一個控制信號，開始澆水。若高于上限值，則停止澆水。硬件電路原理圖如圖1所示。

2 澆花電路軟件設計

由于設計了兩種澆花模式：智能澆花與手動澆花。系統軟件通過設置按鍵次數來選擇澆花的方式，若按鍵次數是奇數則系統選擇智能澆花，否則為手動澆花。智能澆花是由DHT11濕溫度傳感器將感應到的空氣濕溫度信號傳送給單片機，并通過單片機將空氣濕度在LCD液晶屏顯示出來，同時與設定的濕度值所比較，若低于所給值則進行澆花，當濕度高于所給值停止澆花。手動澆花是由STC89C51單片機向時鐘芯片DS1302讀取實時時間，若與設定的定時澆水的時間相同，則進行澆花，當達到設定的澆花時長后停止澆花，已達到定時定量澆花。其中實時時間也可以進行手動調整。程序框圖如圖2所示。

3 總結

運用STC89C51單片機并配合傳感器DHT11以達到集空氣濕度采集控制與定時控制于一體的自動澆水系統。整個設計包括空氣濕度的檢測與控制和實時時間的顯示與定時控制。空氣濕度的檢測和顯示以DHT11溫濕度傳感器為感應部件，將檢測到的空氣濕度值送給STC89C51單片機，再由單片機的I/O口輸出到LCD液晶屏中進行顯示。當傳感器檢測到的濕度低于所設定的濕度值時，單片機輸出一個信號進行澆水，高于設定的給定值時停止澆

圖1 自動澆花硬件電路原理圖

圖2 程序框圖

水。實時時間的顯示與定時控制是由單片機從時鐘芯片DS1302讀入年月日與每天的實時時刻，通過軟件程序設定定時澆水的時間與澆水時長，來進行定時定量的澆水。電路焊接、安裝、調試后可以實現花卉的自動和手動澆水。

[1] 孟臣，李敏，李愛傳.I2C總線數字式溫濕度傳感器SHT11及其在單片機系統的應[J].國外電子元器件，2004

[2] 許文斌，曾全勝.單片機技術應用與實踐[M].北京：清華大學出版社，2012

[3] 曾光宇等.現代傳感器技術與應用基礎[M].北京:北京理工大學出版社,2006

[4] 韓英梅，趙建平，白慧靜.基于DHT11的無線濕溫度傳感器網絡節點的設計[J].井岡山大學學報，2010，31(5)： 67-70

[5] 唐繼賢.51單片機工程應用實例[M].北京：北京航空航天大學出版社，2009

[6] 劉燦軍.實用傳感器[M].北京:國防工業出版社,2004

[7] 黃鴻,吳石增.傳感器及其應用技術[M].北京:北京理工大學出版社,2008.

[8] 王芳琴.單片機控制的節水灌溉系統的研究[D].華中農業大學,2005

[9] 吳玉康，鄧世建，袁剛強,等.SHT11數字式溫濕度傳感器的應用[J].工礦自動化,2010

Design of household automatic watering circuit based on DHT11

Zhang Fuchun，Shao Tingting，Yang Yanning
(College of physics and electronics information，Yanan University，Shaanxi Yanan,716000，China)

A household automatic watering circuit based on temperature humidity sensor DHT11 and MCU STC89C51 is designed,which can achieve automatically and manually water the plants.The circuit is simple, reliable and low cost.

STC89C51;DHT11;LCD1602

張富春(1972-),男,陜西定邊人,副教授,博士，主要從事電子技術等課程的教學和研究。