基于AT89C52智能花盆控制系统研究

纪秀 吴联梓 司远 王伟 殷晓飞

摘 要：本文所研究的盆花自动浇水系统包括土壤温湿度的检测与控制和光强度的检测以及水位报警三大部分。由AT89C52单片机作为控制核心，实现盆花等绿植的环境温度、光照度、土壤湿度监测，以及自动浇水和旋转角度，保证盆花的日照均匀度和及时为花儿补充水分，并能根据花儿的种类自动调整受水量，以及实现花儿的健康状态评价，保证盆花生活在智能、安全和舒适的环境。

关键词：AT89C52；水量控制；光照强度；检测

0 引言

当今社会发展迅速，人们也越发追求生活的质量。盆景养护作为当今生活中广为人们所喜爱的娱乐，不仅是因其能启到修身养性的作用，丰富生活，更重要的是盆景能够利用光合作用净化空气，吸收人们排出的废气和一些有害气体。然而生活的快节奏也为人们带来了烦恼，如工作、旅游、照顾家庭等原因，使原本珍爱的盆景枯萎凋零，对此，设计出一种盆花自动浇水系统，该系统即可对土壤温湿度以及光照强度进行检测，还可自动浇水，使人们忙碌时也不会使盆景枯竭。

1 总体方案

本设计是通过设计出有控制自动浇水语言的单片机，以达到室内盆花自动浇水的目的。该盆花浇水自动化系统能够对盆景生活要素（包括土壤温湿度、光照强度）进行检测，并对其进行适量、适时的浇水。该系统的主要构造有单片机、光强度以及温湿度的传感器、由浇水驱动电路构成的检测控制部分。本次设计主要是对浇灌控制技术、系统的软硬件情况以及土壤湿度与浇水量的关系进行研究。其中，AT89C52单片机作为检测部分所选用的单片机，温湿度传感器选用DHT11温湿度传感器，土壤温湿度传感器和光传感器可将检测到的土壤温湿度模拟量和光强度模拟量放大转换成数字量通过单片机内程序控制精确的将温度、湿度、光强度分别显示在LCD显示屏上，同时在判断盆花是否浇水可通过单片机内部的中断服务程序进行分辨，当需要浇水时，单片机系统会发出浇水信号，同时会通过放大驱动设备使电磁阀开启，进而进行浇水，反之，则进入下一次循环。并判断花是否需要旋转。蓄水箱水位报警部分采用纯硬件控制。

2 系统硬件设计

2.1 控制系统确定

本设计选用AT89C51单片机。该单片机是一款8位单片机，具有I/0接口更丰富、处理速度更快、性价比高等特点。它的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。其强大的功能、较低的功耗等功能均符合本次设计的要求。

2.2 传感器的选用

（1）温湿度传感器所采用的DHT11数字温湿度传感器是一款温湿度复合传感器，其含有已校准的数字信号输出，其特点在于通过应用专有的温湿度传感技术以及数字模块采集技术，使产品确保拥有很好的长期稳定性和极高的可靠性。同时，传感器的主要组成包括电阻式感湿元件、NTC测温元件，连接于一个高性能的8位单片机，因此该产品还具有响应迅速、性价比高、品质极佳、抗干扰能力强等优点。DHT11数字温湿度传感的校准均是在极精准的校验室中进行，校准系数会在传感器内部进行检测型号的处理时被调用，因而以程序的形式存放在OTP内存中。

DHT11数据输出端连接单片机P2^7管口，用于接收数据；液晶显示器rs端接单片机P2^7管口，wr端接单片机P2^1管口，使能端en接单片机P2^2管口，单片机接收到的数据会通过1602显示器显示出来，表达直观。

3 结束语

本次设计的盆花自动浇水系统以电子类的自动浇花器的工作原理为参考，运用现代传感器技术及单片机控制技术构成一个土壤温湿度，光照强度采集与控制系统。再用数字电路控制自动给水系统。整个盆花自动浇水系统包括土壤温湿度的检测和显示、光照强度的检测与显示水位报警三个部分。

通过本次设计，让我进一步了解了微电脑控制的智能系统。也使我真正接触到了检测控制系统的设计，虽然是一个人们日常生活中的小系统，但也让我明白了很多设计上应该注意的问题。比如实用性、经济性以及安装条件等。

参考文献：

[1]李泉溪.单片机原理与应用实例仿真[M].北京：北京航空航天大学出版社，2009（08）.

[2]曾光宇等.现代传感器技术与应用基础[M].北京：北京理工大学出版社，2006（03）.

[3]李敏，孟臣.数字式温/湿度传感器及其应用技术[J].电子元器件应用，2004，（11）.

作者简介：纪秀（1981—），男，吉林磐石人，实验师，研究方向：嵌入式系统与人工智能。