基于单片机智能浇花系统设计.doc
《基于单片机智能浇花系统设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于单片机智能浇花系统设计.doc(35页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、基于单片机智能浇花系统设计312020年4月19日文档仅供参考目 录1. 绪论11.1 系统工作原理11.2 系统模块11.3 系统操作界面及其操作过程21.3.1 系统操作过程22. 部件的选择32.1 芯片的选择32.2 继电器的选择32.3 阀门的选择32.3.1 电磁阀的选择33. 硬件设计43.1 设备的结构43.1.1 中央处理单元43.1.2 LED显示部分43.1.3 电磁阀部分43.1.4按键部分43.1.5 指示灯部分53.2 总电路设计图53.3 AT89C51单片机电路63.4 晶振电路63.5 复位电路73.6 按键电路103.9 LED显示电路103.10 电磁阀电
2、路124. 软件设计134.1系统组成134.2 消抖流程及程序144.3 总流程及程序164.4 按键处理总流程及程序174.5 工作中的处理流程195. 结论20参考文献21AT89C51基于单片机智能浇花系统设计 摘要:本设计是经过AT89C51单片机采用汇编语言进行编程,在LED液晶屏上实现小时,分,秒的显示;并利用单片机来实现计时,定时功能,同时经过7个按键开关和3个指示灯来实现参数设置和调节功能、浇花间隔时间的设定、浇水持续时间的设定、单片机对电磁阀的自动控制。根据用户设定的时间顺利的完成浇花任务。 关键词:单片机,控制,显示,电磁阀1.绪论1.1 系统工作原理自动浇花系统的设计,
3、其主要执行装置是一个电磁阀门,其一端连接水管,另外一端连接外置的水管作为浇水口,浇水的水量主要由单片机控制。设备主要是经过控制浇水的时间间隔和浇水的持续时间来控制浇水量的。1.2 系统模块复位电路模块51单片机模块电源模块按键模块指示灯模块显示模块电机模块系统主要是由单片机、电源、按键、显示、指示灯、复位电路、电机模块等组成。图1-1 1.3 系统操作界面及其操作过程图1.2 系统操作界面1.3.1 系统操作过程 注:用上图中的数字编号代替相关按键 A:放置设备,接上水管(注意:保证不漏水),插上插头。 B:按下按键4,接通电源,指示灯1亮起(只要电源保持接通则指示灯时刻保持亮起)。 C:按下
4、按键5,显像管显像数字全部置为初始值(即上次设置的时间)。同时指示灯2亮起,能够对设备工作的时间间隔进行设定。 D:利用按键8、9、10对设备工作的时间间隔进行设定和调节。 E:设定完时间间隔后,利用按键7(能够重复按按键7来切换指示灯2和指示灯3)将指示灯2切换到指示灯3,即能够对设备工作的持续时间进行设定了。 F:同上对设备工作持续时间进行设定。 G:设备工作时间设定完成后,按下按键7则设备开始工作。2.部件的选择2.1芯片的选择 AT89C51单片机是Atmel公司推出的一款产品,一般小芯片的价格都比较低,同样AT89C51作为一款小芯片产品其价格相对而言较为便宜,而且其与MCS-51系
5、列兼容行很好,因此本系统决定采用AT89C51作为芯片。2.2 继电器的选择 设备在设计过程中需要一个继电器来控制电磁阀的工作。由于需要工作电压在5V左右,而且能保证成本相对而言比较低。因此选择了型号为JZC-36F的继电器,其工作电压在4V45V之间,而且在市场上的价格为4元左右。2.3 阀门的选择 由于本设备采用单片机控制,而且电磁阀是由开关信号控制的,与单片机控制电路连接十分的方便,因此决定采用电磁阀作为阀门。2.3.1 电磁阀的选择 由于直动式电磁阀结构较为简单,动作可靠,而且设备需要在断电条件下铁芯始终保持在关闭状态,因此选用常闭型的直动式电磁阀。具体为YCSM31系列的二位二通直动
6、式电磁阀(常闭型)。3.硬件设计3.1 设备的结构整个自动浇花设备的结构能够分为5大部分:中央处理单元(CPU),LED显示部分,电磁阀部分,按键部分,指示灯部分等。3.1.1 中央处理单元 CPU选用AT89C51,用其来对整个系统进行控制: (1)用其来控制整个LED显示器的显示; (2)根据按键的输入做出正确的计算并传输到LED显示器上从而实现时间的调整设定; (3)接受时间芯片DS1302的定时数据; (4)实现电磁阀的控制,从而使设备一切工作顺利进行;3.1.2 LED显示部分 作为设备的显示器,此设备部分应该根据单片机的控制正确的做出显示,从而使整个设备处于正常的工作状态。3.1.
7、3 电磁阀部分 电磁阀部分是本设备的执行设备,是本设备顺利执行工作的必要部分。3.1.4按键部分它是整个系统中比较简单的部分,根据功能要求,本系统共需7个按键,除了电源按键和复位按键以外还有5个按键位于按键部分,分别是切换按键,上调按键,下调按键,左右调节按键,工作按键。3.1.5 指示灯部分整个系统中最简单的部分,主要有三个只是灯,除了一个电源指示灯外还有2个指示灯,分别用于设定时间间隔和持续时间。3.2 总电路设计图图4.1 总电路 根据如图4.1所示的总电路主要由:晶振电路,复位电路,按键设置电路, LED显示电路,电磁阀电路,以及电源电路等几个部分。经过这几个分电路的分工合作,能够使得
8、系统具有显示功能,而且具备键盘调整功能,同时能够对电磁阀进行有效的控制。从而使设备顺利的进行工作。3.3 AT89C51单片机电路图4.2 单片机电路AT89C5单片机的RST引脚连接复位电路,P2.7引脚连接电磁阀电路,P1.0P1.7引脚连接按键电路,XTAL1和XTAL2引脚连接晶振电路,P2.0和P2.1引脚连接指示灯电路,P2.5P2.7引脚连接放大电路从而和P0.0P0.7引脚一起控制LED显示电路。3.4 晶振电路图4.3 晶振电路AT89C51单片机芯片内部设有一个反相放大器所构成的振荡器,XTAL1和XTAL2分别为振荡电路的输入端和输出端。在XTAL1和XTAL2引脚上外接
9、定时元件,内部振荡电路就产生自激振荡。定时元件常常是用石英晶体和电容组成的并联谐振回路。系统选择了12MHZ的晶振片,两个30Pfd额电容C6和C7。 图a:上电复位电路图b: 按键复位电路图4.4 AT89C51单片机的复位电路3.5 复位电路本设计采用的复位电路包括两个方面:上电复位电路(图a),按键复位电路(图b)。a:上电复位电路:它是利用电容充电来实现复位的。在接电瞬间,RST引脚端的电位与Vcc端相同,可是随着充电电流的减少,RST端的电位逐渐下降。只要保证RST端为高电压的时间大于两个机器周期时,系统自动能实现正常复位。b:按键复位电路:当要系统自动复位时,只需要按住S8按键,此
10、时电源Vcc经过电阻R1,R2分压,而且在RST端产生一个复位的高电平。同样,只要保证RST端保持高电压的时间大于两个机器周期时,系统自动能实现正常复位。3.6 按键电路 4.5按键电路系统采用非编码键盘,按键电路主要由5个按键组成,分别是S2-工作按键;S3-切换按键;S4-左右调节按键;S5-“+”调节按键;S6-“-”调节按键,本系统采用独立式的按键形式。按照上图的电路连接方法,判断是否有键按下的方法是:查询哪一根接按键的I/O接口线为低电平,如果是低电平则说明这个接口线连接的按键处于按下状态。相反,若为高电平则说明按键处于非按下状态。3.9 LED显示电路图4.8 LED显示电路 系统
11、采用两个LED7段发光显示器Dpy Amber-CA, Dpy Amber-CA是共阳极的LED显示器,其两个AA端接高电平。 处于工作状态的数码管,其显示情况由单片机的P0.0P0.7八个接线口决定,其八个口分别连接着数码管的八个段。例如要在数码管DS1中显示1,而数码管DS2处于非工作状态,则需要将P2.6接线口置为1,P2.5接线口置为0,而且使P0.1和P0.2接线口置为1,而P0.0,P0.3P0.7接线口置为0.7段字形码表:(由于系统只需要显示09十个数字,因此只列出了十个) 显示字符共阴极字型码共阳极字型码 03FHC0H 106HF9H 25BHA4H 34FHB0H 466
12、H99H 56DH92H 67DH82H 707HF8H 87FH80H 96FH90H根据上面的7段字形码表能够进行编码,从而控制数码管的显示。3.10 电磁阀电路图4.9 电磁阀电路 如上图所示Q3为一个PNP三极管,D1为普通二极管,K1为JZC-36F继电器,M电动机符号来表示电磁阀。 在继电器失电的状态下,动合触电断开,动断触电闭合,当继电器得电后,动合触电闭合,动断触电断开,利用继电器的触电开关作用能够控制设备或者传送逻辑电平信号。在本次系统设计中选用了动合触电开关,使继电器在失电状态下保持断开的状态,然而在得电的状态下保持闭合状态。即当Q3基极得到一个高电平则继电器开关立即闭合,
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 单片机 智能 浇花 系统 设计
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【丰****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【丰****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。