内容发布更新时间 : 2024/11/18 12:46:23星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

自动浇花系统

范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。LM358该型号，市场上比较常见，在各大网站上，搜索比较频繁，价格一直相对平稳。有些分析人士，还把该型号归类为电源电路，因为它使用范围比较宽。LM358最近一段时间市场销量比较稳定，主流品牌是TI、NS、国产品牌，国外品牌的价格一直相对偏高，最新报价有小幅度下滑，在0.4-0.7元/PCS区间波动。国产品牌价格就非常低，相比月初，价格同样也有了小幅度下滑，网络报价一般在在0.13-0.15元之间波动。

特性(Features): ①内部频率补偿

②直流电压增益高(约100dB) ③单位增益频带宽(约1MHz)

④电源电压范围宽：单电源(3—30V)；

⑤双电源(±1.5 一±15V)

图3-8 LM358

3.4.3 A/D转换处理模块

我们选用前面介绍过的ADC08328位分辨率A/D转换芯片，经过处理之后的信号进入CH0通道，在A/D模块中模拟电压信号转化成离散数字信号，供单片机使用。其中串行数据控制使A/D模块工作的关键。故在此介绍读取程序。 ADC_CS=0;

ADC_DI=1; //启动位转换 ADC_CLK=1; ADC_CLK=0;

ADC_DI=1; //配置位1 ADC_CLK=1; ADC_CLK=0;

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ADC_DI=0; //配置位2 ADC_CLK=1;

ADC_CLK=0; //空闲位 ADC_CLK=1; ADC_DI=1;

for(i=0;i<8;i++)

{

ADC_CLK=0; delaynus(5);

if(ADC_DO==1)temp|=0x01; temp<<=1; delaynus(5); ADC_CLK=1;

}

ADC_CS=1; return temp;

其程序思想沿用一般的串行数据传输规则。通过对时钟信号的控制，分别

进行地址传输，之后数据传输。

图 3-9 A/D转换处理

3.5系统显示电路设计

3.5.1 显示模块的选择

在显示模块选择时有两种，一种是用液晶显示屏，一种则是选用数码管。液晶显示屏具有轻薄短小，低耗电量，无辐射危险，平面直角显示以及影象稳定不闪烁等优势，可视面积大，画面效果好，分辨率高，抗干扰能力强等特点[15]，可以显示汉字等各种符号。但一般需要利用控制芯片创建字符库，编程工作量大。

而数码管具有低能耗、低损耗、低压、寿命长、耐老化、对外界环境要求低，易于维护的特点，同时精度比较高，称量快，精确可靠，编程容易，操作简单。

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缺点是不能实现汉字显示，多数据多行显示。

本设计中采用第一种方案，液晶显示屏能够直观的显示出各种模式下的内容，包括显示实时土壤湿度，浇花启动土壤湿度，当前时间，浇花启动时间，浇花时长。硬件电路的设计也相对简单[16]。

3.5.2 显示电路

1602LCD主要技术参数： 显示容量:16×2个字符 芯片工作电压:4.5—5.5V 工作电流:2.0mA(5.0V) 模块最佳工作电压:5.0V 字符尺寸:2.95×4.35(W×H)mm 寄存器选择控制表：

表3-1 LCD1602控制表

RS 0 0 1 1 R/W 0 1 0 1 操作说明 写入指令寄存器（清除屏等） 读busy flag（DB7），以及读取位址计数器（DB0~DB6）值 写入数据寄存器（显示各字型等） 从数据寄存器读取数据 我们通过对LCD1602寄存器的控制进行读写操作。其程序为： void WriteInstruction (unsigned char dictate) {

RS=0; RW=0;

E=0; _nop_(); P1=dictate; _nop_(); E=1;

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}

图3-10为显示电路。

_nop_(); E=0;

图3-10 液晶显示电路

其中液晶显示模块是LCD1602，数据接口与P1口连接；RS，RW，E，端分别于P2^0—P2^2连接；VSS，VEE，接地；VDD接+5V电源。

3.6系统控制电路设计

3.6.1 按键电路

本设计通过3个按键实现对系统的控制及设置。分别为模式键，设置键，加值键。其中模式键可使液晶显示模块进入不同显示模式以显示不同的内容。设置键可以对需要设置的值进入设置，如浇花湿度，设置时间，时长。进入设置模式之后，通过加值键改变设置值。如图3-5。

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图 3-11 按键电路

浇花控制由单片机控制继电器来启动/关闭水电磁阀[17]。 当系统满足湿度，时间要求是，系统通过继电器启动水电磁阀，浇花开始，而当时间超过所设定的浇花时长后，系统关闭电磁阀。

3.6.2 电磁阀控制电路

本设计中电磁阀的控制相对简单，通过继电器控制大电压对电磁阀的开断进行控制其中继电器和电磁阀的规格型号应对应系统就行选取[18]。

图 3-12 电磁阀仿真

3.7电路原理图

该系统电路设计的比较简单，单片机采用AT89S52或其兼容系列。采用12MHz高精度的晶振，以获得较稳定的时钟频率，减小测量误差。单片机连接液晶显示屏LCD1602，ADC0832，DS1302，按键电路，配以相应的外围电路，通过定时定量控制电磁阀变可实现自动浇花功能。

其中最小系统有复位电路，晶振电路。其图分别如下：

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