第五届‘蓝桥杯’全国软件和信息技术专业人才大赛——模拟智能灌溉系统设计

"第五届‘蓝桥杯’全国软件和信息技术专业人才大赛的单片机设计与开发项目模拟试题，涉及单片机控制的模拟智能灌溉系统设计，包括湿度测量、时间显示、阈值设定等功能，使用了MCS-51单片机、ADC采集、RTC单元、EEPROM存储和继电器控制等技术。" 在这个模拟试题中，参赛者需要设计一个基于单片机的智能灌溉系统，该系统的核心是MCS-51单片机。MCS-51系列单片机是一种广泛应用的8位微处理器，常用于嵌入式系统设计，它具有丰富的I/O端口和内部RAM、ROM，适用于简单的控制任务。 系统的关键功能包括： 1. **湿度测量**：通过模拟湿度传感器（例如电位器Rb2）输出的电压信号，利用ADC（Analog-to-Digital Converter）进行采集和转换，将模拟信号转化为数字信号，从而得到土壤湿度数据。 2. **时间显示**：采用DS1302芯片提供实时时间信息。DS1302是一款实时时钟芯片，支持I2C通信协议，能为系统提供准确的时间信息。 3. **湿度阈值设定**：用户可以通过按键设定湿度阈值，并存储在EEPROM（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）中。EEPROM是一种非易失性存储器，断电后仍能保持数据。 4. **工作状态指示**：系统有两个工作模式——自动和手动。在自动模式下，当湿度低于预设阈值时，灌溉设备自动开启，反之则关闭，通过LED（Light Emitting Diode）灯L1指示。手动模式下，用户通过按键控制灌溉设备，L2灯亮起表示手动模式。 5. **显示单元**：系统采用数码管（可能包括共阴极和共阳极七段数码管DS1和DS2）来显示时间（小时和分钟）和湿度值。 设计要求还包括对程序流程的规划，以及利用提供的MCS-51单片机资料、I2C总线驱动程序、DS1302时钟芯片驱动程序等进行开发。考生需要根据给定的电路原理图和数据手册，编写控制程序，实现上述功能，并将程序流程图和工程文件按准考证号命名保存。 这个模拟试题旨在测试参赛者的单片机编程能力、硬件接口设计以及系统集成能力，涵盖了从传感器读取数据、处理数据、控制外设到用户交互等多个方面，是全面检验单片机设计与开发技能的一个综合性项目。