电信0901--智能灌溉监控系统设计.docVIP

湖南工程学院 课 程 设 计 任 务 书 课程名称： 专业设计 题 目： 智能灌溉监控系统设计 专业班级： 电信0901 学生姓名： 指导老师： 贺攀峰 审 批： 任务书下达日期 2012年12 月 17日 设 计 完成日期 2013 年 1月 5日 设计内容与设计要求 一．设计内容 设计智能灌溉监测系统，根据灌溉地的实时温湿度，光照度等，进行实时的监控。要求选择合适的传感器，设计单片机控制电路。给出必要的程序清单以及仿真结果。 二、设计要求： 设计思路清晰，给出整体设计方案； 要求用单片机作为中央处理器； 要有实时时钟，可以显示 目 录 第1章 绪 论 1 1.1 课题的背景 1 1.2 课题的意义 1 第2章 原理设计 3 2.1总体设计思路 3 2.1.1整体原理框图 3 2.1.2总原理图 4 2.2软件设计思路 5 2.2.1按键处理程序设计 5 2.2.2液晶显示程序设计 6 2.2.3温湿度采集程序设计 7 2.2.4主程序设计 8 第3章 硬件设计 9 3.1检测电路 9 3.1.1　传感器信号功能 9 3.1.2内部命令与接口时序 10 3.1.3 硬件接口及温湿度时序: 11 3.2报警按键电路 12 3.2.1报警电路 12 3.2.2按键电路 12 3.3 显示及灌溉控制电路 14 3.3.1显示电路 14 3.3.2灌溉控制电路 15 第4章 仿真及调试分析 16 4.1 软件仿真 16 4.2调试分析 17 总结与体会 18 附录A 总程序 19 参考文献 28 第1章 绪 论 1.1 课题的背景 随着社会的进步和生产的需要，利用无线通信进行温度数据采集的方式已经渗透到社会生活生产的每一个角落，温度测量的准确度在影响生产效益的同时也在逐步得到社会的重视。 在工业现场，由于生产环境恶劣，工作人员不能长时间停留在现场观察设备是否运行正常，就需要采集数据并传输数据到一个环境相对好的操控室内，工作人员可以在这里将控制指令传输给现场执行模块进行各种操作。这样就会产生数据传输问题，由于厂房大、需要传输数据多，使用传统的有线数据传输方式就需要铺设很多很长的通讯线，浪费资源，占用空间，可操作性差，出现错误换线困难。而且，当数据采集点处于运动状态、所处的环境不允许或无法铺设电缆时，数据甚至无法传输，此时便需要利用无线传输的方式进行数据采集。 1.2 课题的意义 在农业生产上，不论是温室大棚的温度监测，还是粮仓的管理，传统上都是采取分区取样的人工方法，工作量大，可靠性差。而且大棚和粮仓占地面积大，检测目标分散，测点较多，传统的方法已经不能满足当前农业发展的需要。当前的科技水平下，无线通信技术的发展使得温度采集测量精确，简便易行。 在日常生活中，随着人们生活水平的提高，居住条件也逐渐变得智能化。如今很多家庭都会安装室内温度采集控制系统，其原理就是利用无线通信技术采集室内温度数据，并根据室内温度情况进行遥控通风等操作，自动调节室内温度湿度，可以更好地改善人们的居住环境。 以上只是简单列举几个现实的例子，在现实生活中，这种温度采集系统已经被成功应用于工农业、环境监测、军事国防、机器人控制等许多重要领域，而且类似于这种温度采集系统的无线通信网络已经被广泛的应用到民用和军事领域。因此，对于如何利用无线通信技术进行数据采集，尤其是如何提高无线数据采集的精度等课题的研究就变得非常的有意义。  第2章 原理设计 2.1总体设计思路 2.1.1整体原理框图 此设计将以AT89S52单片机为主控芯片，LCD1602为液晶显示，再用光电隔离控制电机灌溉，又以温、湿度传感器SHT11获取土壤干湿度信息，然后将获取的信息转换给单片机分析后，再进行相应的处理，此外还可以用电脑做为上位机同时可以控制多个单片机，进行实时监控，这样覆盖范围广，容易集中管理，大大减少了劳动力，从而实现智能控制,其原理框图如下： 图2.1总体框图 2.1.2总原理图 图2.2总原理图  2.2软件设计思路 2.2.1按键处理程序设计 本设计设置四个独立式按键，分别为模式选择按键SET，升序按键UP，降序按键DOWN，还有退出。每按SET键后，进入调整模式，开始判断UP键和DOWN键是否按下，并进行相应的按键处理，当按下退出时为确认，返回正常模式。按键处理子程序流程图如图2.3所示： 图2.3按键处理子程序流程图 2.2.2液晶显示程序设计 将温湿度传感器SHT11测量到的温度数据转换成液晶字符，然后设定在第一行显示。将设定的报警温度数据转换成液晶字符，设定在第二行显示。 图2.4 LCD显示流程