基于AT89C52智能花盆控制系統研究

紀秀 吳聯梓 司遠 王偉 殷曉飛

摘 要：本文所研究的盆花自動澆水系統包括土壤溫濕度的檢測與控制和光強度的檢測以及水位報警三大部分。由AT89C52單片機作為控制核心，實現盆花等綠植的環境溫度、光照度、土壤濕度監測，以及自動澆水和旋轉角度，保證盆花的日照均勻度和及時為花兒補充水分，并能根據花兒的種類自動調整受水量，以及實現花兒的健康狀態評價，保證盆花生活在智能、安全和舒適的環境。

關鍵詞：AT89C52；水量控制；光照強度；檢測

0 引言

當今社會發展迅速，人們也越發追求生活的質量。盆景養護作為當今生活中廣為人們所喜愛的娛樂，不僅是因其能啟到修身養性的作用，豐富生活，更重要的是盆景能夠利用光合作用凈化空氣，吸收人們排出的廢氣和一些有害氣體。然而生活的快節奏也為人們帶來了煩惱，如工作、旅游、照顧家庭等原因，使原本珍愛的盆景枯萎凋零，對此，設計出一種盆花自動澆水系統，該系統即可對土壤溫濕度以及光照強度進行檢測，還可自動澆水，使人們忙碌時也不會使盆景枯竭。

1 總體方案

本設計是通過設計出有控制自動澆水語言的單片機，以達到室內盆花自動澆水的目的。該盆花澆水自動化系統能夠對盆景生活要素（包括土壤溫濕度、光照強度）進行檢測，并對其進行適量、適時的澆水。該系統的主要構造有單片機、光強度以及溫濕度的傳感器、由澆水驅動電路構成的檢測控制部分。本次設計主要是對澆灌控制技術、系統的軟硬件情況以及土壤濕度與澆水量的關系進行研究。其中，AT89C52單片機作為檢測部分所選用的單片機，溫濕度傳感器選用DHT11溫濕度傳感器，土壤溫濕度傳感器和光傳感器可將檢測到的土壤溫濕度模擬量和光強度模擬量放大轉換成數字量通過單片機內程序控制精確的將溫度、濕度、光強度分別顯示在LCD顯示屏上，同時在判斷盆花是否澆水可通過單片機內部的中斷服務程序進行分辨，當需要澆水時，單片機系統會發出澆水信號，同時會通過放大驅動設備使電磁閥開啟，進而進行澆水，反之，則進入下一次循環。并判斷花是否需要旋轉。蓄水箱水位報警部分采用純硬件控制。

2 系統硬件設計

2.1 控制系統確定

本設計選用AT89C51單片機。該單片機是一款8位單片機，具有I/0接口更豐富、處理速度更快、性價比高等特點。它的易用性和多功能性受到了廣大使用者的好評。其強大的功能、較低的功耗等功能均符合本次設計的要求。

2.2 傳感器的選用

（1）溫濕度傳感器所采用的DHT11數字溫濕度傳感器是一款溫濕度復合傳感器，其含有已校準的數字信號輸出，其特點在于通過應用專有的溫濕度傳感技術以及數字模塊采集技術，使產品確保擁有很好的長期穩定性和極高的可靠性。同時，傳感器的主要組成包括電阻式感濕元件、NTC測溫元件，連接于一個高性能的8位單片機，因此該產品還具有響應迅速、性價比高、品質極佳、抗干擾能力強等優點。DHT11數字溫濕度傳感的校準均是在極精準的校驗室中進行，校準系數會在傳感器內部進行檢測型號的處理時被調用，因而以程序的形式存放在OTP內存中。

DHT11數據輸出端連接單片機P2^7管口，用于接收數據；液晶顯示器rs端接單片機P2^7管口，wr端接單片機P2^1管口，使能端en接單片機P2^2管口，單片機接收到的數據會通過1602顯示器顯示出來，表達直觀。

3 結束語

本次設計的盆花自動澆水系統以電子類的自動澆花器的工作原理為參考，運用現代傳感器技術及單片機控制技術構成一個土壤溫濕度，光照強度采集與控制系統。再用數字電路控制自動給水系統。整個盆花自動澆水系統包括土壤溫濕度的檢測和顯示、光照強度的檢測與顯示水位報警三個部分。

通過本次設計，讓我進一步了解了微電腦控制的智能系統。也使我真正接觸到了檢測控制系統的設計，雖然是一個人們日常生活中的小系統，但也讓我明白了很多設計上應該注意的問題。比如實用性、經濟性以及安裝條件等。

參考文獻：

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[2]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（03）.

[3]李敏，孟臣.數字式溫/濕度傳感器及其應用技術[J].電子元器件應用，2004，（11）.

作者簡介：紀秀（1981—），男，吉林磐石人，實驗師，研究方向：嵌入式系統與人工智能。