家庭自动浇花机.docVIP

机电一体化系统设计 课程设计说明书 设计题目: 家庭自动浇花机 专 业: 机械电子工程 班 级: 学 号: 姓 名: 指导教师: 二〇一三年 十一月 任务分配 总体方案设计 传动系统设计 动力电机系统设计 控制电路设计 软件编程 电力供电系统 附上整体效果图【图片】 目录 任务分配 0 第一章 基于单片机控制的家庭自动浇花机设计 1 1.1定时浇花方案的设计 3 1.2智能浇花 3 1.3本设计的硬件总体设计 5 第二章 硬件电路的设计 6 2.1单片机 6 2.1.1单片机的基本组成 6 2.1.2 AT89C51的中断系统 7 2.2温度传感器 8 2.3时钟 9 2.3.1时钟芯片 9 2.4液晶显示器 10 2.4.1液晶显示器LCD 10 2.4.2电路连接 10 2.5键盘 11 2.5.1键盘 11 2.5.2电路连接 11 2.6继电器 11 第三章 软件系统设计 12 3.1系统控制流程图 12 3.2子程序的流程框图 14 第四章 总结 15 附录一 16 附录二 19 附录三 21 第一章 基于单片机控制的家庭自动浇花机设计 1.1定时浇花方案的设计 定时定量浇花是每天规定的时间开始浇花，设置浇花时长，比如1分钟，1分钟后停止浇花。具体硬件：安装了2个三位共阳数码管和1个两位共阳数码管，用以显示时间和浇花时间的长短。按键控制时间调整和时间设置调整，并有一个按钮根据不同花卉所需水量的不同，设置浇花时间长短，在数码管上显示出来，1302芯片实现时间保持，断电时不影响时间。图3为定时定量浇花结构图。 图 1 1.2智能浇花 先通过按键设定湿度，这里选用的是温湿度传感器是SHT-11湿度传感器，SHT-11是一款专门为用户设计自身产品而提供的数字化温湿度探头，其湿度测量量程为1％～99％RH，分辨率为0．5％RH，测量精度为±3．0％RH(典型值)；温度测量范围为-25～+60℃，分辨率为0．062 5℃，测量精度为±0．5℃；响应时间典型值为5 s；工作电压范围为4．5～5．5 V。LTM8901将测量结果直接输出为数字信号，通过“一线式总线”串行传送给单片机，不需要进行模数转换，减少了元件，简单方便。利用SHT-11温湿度传感器检测到温湿度，传送到单片机进行处理，温湿度显示在LCD上，当湿度低于设定值时，给单片机一个指令，seth p2．0，继电器线圈有电流经过，对应的常开触点闭合，使电磁阀线圈得电，此时电磁阀门由闭合变成断开，进行浇花，当等于或高于设定值时，clr p2．0，继电器线圈失电，对应常开触点断开，电磁阀线圈失电，阀门闭合，水无法流过，停止浇花。湿度控制浇花结构如图4所示。 图2 温湿度控制浇花结构图 智能浇花的外部结构图如图3所示 图3 1.3本设计的硬件总体设计 图 4 驱动硬件设计框图 图 5 控制器电路图 第二章 硬件电路的设计 2.1单片机 2.1.1单片机的基本组成 AT89C51由一个8位的微处理器，128KB片内数据存储器RAM，21个特殊功能寄存器SFR，4KB片内程序存储器Flash ROM，64KB可寻址片内外统一编址的ROM，64KB可寻址片外的RAM， 4个8位并行I/O接口（P0—P3），一个全双工通用异步串行接口UART，两个16位的定时器/计数器，具有位操作功能的布尔处理机及位寻址功能的五个中断源、两个优先级的中断控制系统以及片内振荡器和时钟产生电路。其基本组成框图如图6所示。 图6 AT89C51的基本组成 2.1.2 AT89C51的中断系统 （1）中断系统结构和中断控制 AT89C51有六个固定的可屏蔽中断源，分别是三个片内定时器/计数器溢出中断TF0、TF1和TF2，两个外部中断(P3.2)和(P3.3)，一个片内串行口中断TI或RI。6个中断源有两级中断优先级，可形成中断嵌套。它们在程序存储器中各有固定的中断入口地址，由此进入相应的中断服务程序。 在本次设计中采用了定时