[發明專利]基于單片機控制的自動灌溉系統

在審

• 申請號: 201710321951.2
• 申請日: 2017-05-09
• 公開（公告）號: CN106982717A
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: 夏子浦;徐穎秦
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: A01G25/16
• 分類號: A01G25/16;G05B19/042
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種自動灌溉裝置，具體是一種能夠基于單片機控制的自動灌溉系統。本發明的技術領域包括：單片機控制技術、傳感檢測技術、數模轉換技術、數據處理與顯示技術等。

背景技術

傳統的灌溉模式自動化程度極低，基本上屬粗放的人工操作，即便對于給定的量，在操作中也無法進行有效的控制。農田自動灌溉系統是現代化農業管理的有效手段和工具，可實現農作物的在線管理，不但能實現及時、定量、高效地給作物自動補充水分，提高產量、質量，節水和節電的效果；而且能達到科學管理，大大減少勞動量，節省勞動力，提高勞動效率。

基于單片機、傳感檢測、數模轉換等技術，設計基于單片機的自動灌溉系統具有一定的實際意義。

發明內容

(1)裝置構成

基于單片機控制的自動灌溉系統，由8大模塊組成。包括單片機控制模塊、溫濕度傳感器模塊、AD轉換模塊、繼電器模塊、LCD顯示模塊、按鍵模塊、蜂鳴器驅動模塊以及電源模塊。

(2)各模塊選型和功能設計

單片機控制模塊采用C52系列單片機運行和管理程序，執行相應的算法，實現對溫濕度、按鍵信號的采集和處理，完成對LCD顯示控制、蜂鳴器驅動控制以及對磁保持繼電器驅動等功能。

溫濕度傳感器模塊采用DS18B20和LM393芯片，實現對溫濕度值的測量并將結果以模擬量送到AD轉換電路進而轉換成數字量送入單片機中。

AD轉換模塊采用ADC0804芯片，實現模擬量到數字量的轉換。

繼電器模塊采用單片機控制其通斷實現對電磁閥的控制。

LCD顯示模塊采用LCD1602液晶顯示器，實時顯示濕度預設值和當前溫濕度值。

按鍵模塊采用按鍵設定溫濕度初始值、系統復位和手動操作。

蜂鳴器驅動模塊采用單片機驅動蜂鳴器工作。

電源模塊采用5V直流電向主電路及各模塊供電，12V給電磁閥供電。

(3)軟件設計

本發明運用了C語言進行編程，單片機中執行的算法包括：程序初始化設計、LCD1602液晶顯示程序設計、溫濕度顯示程序設計、AD轉換程序設計、鍵盤掃描程序設計、定時器T0定時程序設計、蜂鳴器報警程序設計、繼電器驅動程序設計。

有益效果

基于單片機控制的自動灌溉系統，使用STC8C52芯片實現自動噴灌的控制。利用單片機控制繼電器模塊，當土壤濕度不滿足設定要求時，自動或手動驅動繼電器進而啟動電磁閥進行噴灌。

附圖說明

圖1基于單片機控制的自動灌溉系統原理框圖

圖2基于單片機控制的自動灌溉系統頂層設計電路圖

圖3基于單片機控制的自動灌溉系統單片機控制部分電路圖

圖4基于單片機控制的自動灌溉系統溫濕度傳感器模塊電路圖

圖5基于單片機控制的自動灌溉系統AD轉換模塊電路圖

圖6基于單片機控制的自動灌溉系統繼電器模塊電路圖

圖7基于單片機控制的自動灌溉系統LCD顯示模塊電路圖

圖8基于單片機控制的自動灌溉系統按鍵模塊電路圖

圖9基于單片機控制的自動灌溉系統蜂鳴器驅動模塊電路圖

圖10基于單片機控制的自動灌溉系統電源模塊電路圖

具體實施方式

(1)如圖1所示，基于單片機控制的自動灌溉系統，包括單片機控制模塊1、溫濕度傳感器模塊2、AD轉換模塊3、繼電器模塊4、LCD顯示模塊5、按鍵模塊6、蜂鳴器驅動模塊7以及電源模塊8。

(2)具體實施方法是：利用STC89C52型單片機實現對各模塊的控制；溫濕度傳感器模塊將采集到的模擬溫濕度信號通過AD轉換成數字量送到單片機；繼電器模塊驅動電磁閥開度實現自動噴灌；通過LCD模塊顯示當前溫濕度值；通過按鍵模塊設定溫濕度初始值、系統復位和手動操作；蜂鳴器模塊起報警提示作用；電源模塊給各模塊提供電源。

(3)軟件實現

源程序文件：