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首页51单片机智能浇花系统C语言设计详解
本篇文档是关于"智能浇花控制系统设计"的毕业设计,使用了51单片机作为核心控制器,采用C语言编程。设计目的是为了解决因工作繁忙而导致的花草浇水不便问题,通过定时灌溉功能提升家庭和小场所的花卉养护效率,同时强调产品的实用性、抗干扰能力和性价比。 设计过程分为四个主要阶段:1)选题与撰写阶段(2012年11月26日至2013年4月7日),在这个阶段,学生会确定总体设计方案,进行理论学习和初步的硬件电路与软件设计规划;2)中期检查阶段(2013年4月8日至5月12日),学生需完成初步硬件和软件设计,并接受导师的指导和评估;3)整理与答辩阶段(5月13日至5月24日),包括优化设计细节、编写论文并准备答辩材料;4)最后是答辩阶段(5月25日),学生将进行毕业论文答辩,展示其研究成果和设计成果。 学生需要确保系统具有良好的抗干扰性能,感应器灵敏度高,使得系统能够准确判断植物的需水状态。此外,设计不仅要满足实际应用需求,还要考虑成本效益,确保系统具有较高的性价比。在整个设计过程中,学生需要严格按照指导教师的要求和时间安排,完成各项任务,提升论文设计的科学性和技术含量。 文档中还包含了指导教师和评阅人的评价,他们对学生的努力和设计成果表示认可,认为论文达到了学士论文答辩的标准,同意其参加答辩。最后,毕业设计的成绩和答辩委员会的评价也将对学生的学术成就给予最终认定。 这篇文档提供了智能浇花控制系统设计的详细流程、技术要求以及实施过程中的关键步骤,展示了如何将51单片机技术应用于解决实际生活中的问题,是一份有价值的毕业设计参考资料。
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这种计算机就是把智能赋予给各种机械的单片机(微控制器)。这种计算机最小的系
统只用一片集成电
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路,就能进行简单运算和控制。因为其体积小,通常都被放在被控机械的“肚
子”里。在整个装置中,他的作用有如人类头脑,若它出了毛病,整个装置也就瘫
痪了。现如今,这种单片机的使用领域已发展的十分广泛,如智能仪表、导航系
统、实时工控、通讯设备、家用电器等。各种家用产品用上了单片机以后,便能起
到令产品换代升级的功效,通常都会在产品名称前加上形容词——“智能型”,例
如智能型洗衣机等等。
而花卉养殖作为大多数人生活中的一部分,却常常因为人们工作等原因被忽
略,智能浇花控制系统可为人们解决这一问题,与此同时,智能浇花控制系统若能
走进家庭,也是人们生活进入智能化的标志之一。
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2. 系统设计方案
2.1 系统工作原理
智能浇花控制系统的设计,其主要执行装置是一个电磁阀门,其一端连接水
管,另外一端连接外置的水管作为浇水口,浇水的水量主要由单片机控制。设备主
要是通过控
[1]制浇水的时间间隔和浇水的持续时间来控制浇水量的。
2.2 系统方框图设计
系统主要是由单片机、电源、按键、显示、指示灯、复位电路、电磁阀模块等
组成。方框图如图 2-1 所示:
复位电路模块
指示灯模块
电源模块 单片机模块
显示模块
按键模块 电磁阀模块
图 2-1 系统方框图
2.3 系统结构
整个自动浇花设备的结构可以分为 5 大部分:中央处理单元(CPU),LED 显示部
分,电磁阀部分,按键部分,指示灯部分等。
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2.3.1 单片机模块
单片机模块对整个系统进行控制,实现以下功能:
(1) 控制显示模块显示工作参数;
(2) 根据按键的输入做出正确的计算,并传输到显示器件上实现时间的调整设
置;
(3) 控制 LED 的点亮和熄灭;
(4) 实现电磁阀的控制。
2.3.2 显示模块
数码显示模块能够将需要的时间参数显示出来,提供了系统和操作者的交流窗
口,是人机界面的重要组成部分之一。
2.3.3 电磁阀模块
电磁阀是本设备的执行设备,系统通过电磁阀控制水的流通和截止,实现了电
能到机械能的转换。
2.3.4 按键模块
按键是人机界面的另一个重要组成部分,它是最主要的输入设备。用户通过按
键将自己的要求告知单片机,单片机根据用户的设置进行相应的操作。
2.3.5 指示灯模块
指示灯是数码显示模块以外的另一输出设备,在数码管的基础上起到辅助作
用。 2.3.6 复位电路模块
复位模块主要功能为在上电的一瞬间,电压不是直接跳变到单片机可工作的电
压范围。并且在外部输入电压较低的时候(电压在临界范围),这个时候单片机可能
工作也可能不工作,故而会引起芯片内程序道德无序执行,复位电路需要确保在上
电的时候暂时不让单片机立刻进入工作状态,即上电延时状态。
2.4 系统人机界面设计
操作界面如图 2-2 所示,主要由 2 位数码管、7 个按键和 3 个发光二级管组成。
图中各部分介绍如下:
数码管:用于显示工作持续时间和时间间隔,配合按键完成各项参数的设置。
LED1:电源指示灯,当通电以后就亮起,说明系统已经开始工作。
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LED2 和 LED3:参数指示灯。当 LED2 亮起以后,说明目前数码管上显示的是工
作间隔时间,可以通过按键对其设置。当 LED3 亮起时,说明目前显示的是工作持
续时间。
ON/OFF :电源开关,按下后电源指示灯 LED1 点亮,系统开始工作。
RESET:系统复位。当遇到意外情况系统出现死机,可通过此按键恢复正常工
作。
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