2021年09月30日 | 基于51单片机智能大棚浇花花盆浇水灌溉补光散热设计

一.硬件方案

本设计通过光敏电阻检测光照强度，然后A/D模块PCF8591处理后，将光照强度值实时显示在液晶上，并且可以按键控制光照的强度值，当光照低于设定的阈值，1颗白色高亮LED灯亮进行补光，光照高于设定的阈值，就不用管。通过DS18B20检测温度值，并且实时显示在1602液晶上，并且可以通过按键设定温度值，当温度低于设定值时，通过一颗黄色高亮LED灯模拟。

主要由STC89C52单片机、LCD1602液晶显示、光照检测、土壤湿度传感器、A/D采样PCF8591、风扇控制、继电器控制、补光灯、补温灯、按键及电源组成；如图：

二.设计功能

（1）通过光敏电阻检测光照强度，然后A/D模块PCF8591处理后，将光照值实时显示在液晶上，按键可以设置光照阈值。当光照低于设定的阈值，高亮LED灯亮进行补光，否则关闭。

（2）通过DS18B20检测温度值，实时显示在1602液晶上，可以通过按键设定温度阈值，当温度低于设定值时，补温灯打开，否则关闭；当温度超过设定值时，风扇旋转。

（3）通过土壤湿度传感器检测土壤的湿度，将湿度值显示在液晶上，按键设置湿度阈值，当土壤湿度小于设定的阈值，继电器打开，继电器可以外接水泵；否则继电器不动作。

三.设计原理图

（1）原理图主要采用AD软件进行设计,如图：

（2）PCB图如下：

四.软件设计

（1）程序流程图

（2）主程序源码

void main (void)

{     

unsigned char midval;             

Init_Timer0();

LCD_Init();           //初始化液晶

DelayMs(20);          //延时有助于稳定

LCD_Clear();          //清屏

led_l = 0;relay = 0;led_b = 0;fan = 0; //上电检测下 方便检测硬件

DelayMs(200);  

led_l = 1;relay = 1;led_b = 1;fan = 1;

sprintf(disdat,"L:%2d R:%2d T:%2d C",Lval,Rval,distem);//打印电压电流值

LCD_Write_String(0,0,disdat);//显示

sprintf(disset," L:%2d R:%2d T:%2d",(unsigned int)setLval,(unsigned int)setRval,(unsigned int)setTval);//打印电压电流值

LCD_Write_String(0,1,disset);

while (1)         //主循环

{

key(); //按键处理程序

if(readADCFlag == 1) //定时读取adc

{

midval=ReadADC(1); //转换的结果，在下次，才能读出

Lv=5.15-(float)midval*5.15/255; //光照

Lval  = (unsigned int )(Lv * 100 )/5.16;

DelayMs(10);          //延时有助于稳定

midval=ReadADC(0); //读取AD检测到的 光敏地值

Tv=5.15-(float)midval*5.15/255; //光照

Rval  = (unsigned int )(Tv * 100 )/5.16;

sprintf(disdat,"L:%2d R:%2d T:%2d C",Lval,Rval,distem);//打印电压电流值

LCD_Write_String(0,0,disdat);//显示

LCD_Write_Char(14,0,0XDF) ;

readADCFlag = 0 ;

sprintf(disset," L:%2d R:%2d T:%2d ",(unsigned int)setLval,(unsigned int)setRval,(unsigned int)setTval);//打印电压电流值

LCD_Write_String(0,1,disset);

if(SetFlag == 1) //进入设置

{

LCD_Write_Char(0,1,'S') ; //显示S

LCD_Write_Char(5,1,' ') ;

LCD_Write_Char(10,1,' ') ;

}

else if(SetFlag == 2)

{

LCD_Write_Char(0,1,' ') ;

LCD_Write_Char(5,1,'S') ;  //显示S

LCD_Write_Char(10,1,' ') ;

}

else if(SetFlag == 3)

{

LCD_Write_Char(0,1,' ') ;

LCD_Write_Char(5,1,' ') ;  //显示S

LCD_Write_Char(10,1,'S') ;

}

else

{

LCD_Write_Char(0,1,' ') ;

LCD_Write_Char(5,1,' ') ;  //显示S

LCD_Write_Char(10,1,' ') ;

}

if(Lval <= setLval) //光照对比

{

led_l = 0;    //打开led

}

else

{

led_l = 1;    //关闭led

}

if(Rval <= setRval) //土壤对比

{

relay = 0;    //打开继电器

}

else

{

relay = 1;   //关闭继电器

}

if(distem <= setTval) //温度对比

{

led_b = 0;   //led及风扇处理

fan = 1;

}

else

{

led_b = 1;   //led及风扇处理

fan = 0;

}

}

if(readTem==1) //定时温度读取

{

    temp=ReadTemperature();    //温度读取

temperature=(float)temp*0.0625;    //温度处理

if(temperature >1) //防止温度读错

{distem = (unsigned int )temperature;} //温度处理

readTem=0;

}

}

}