编号（学号）：本科学生毕业设计题目：自动浇花系统设计学院名称：_________________________专业名称：年级：学生姓名：学号：指导教师：__ ____ 职称/学历：___ __ _教务处制Abstract (5)1 绪论 (6)1.1课题背景及研究意义 (6)1.2课题的设计目的 (6)1.3课题的主要工作 (6)1.4本文研究内容 (7)2 系统概述 (8)2.1整体方案设计思想 (8)2.2系统组成 (8)2.2.1主控芯片的选择 (8)2.2.2传感器模块选择 (9)2.2.3电机驱动模块 (9)2.2.4显示部分 (9)3 系统硬件设计 (11)3.1 STC89C52RC单片机 (11)3.1.1 STC89C52RC单片机管脚图 (12)3.2 AD转换模块 (13)3.2.1 TLC2543CN引脚图 (13)3.2.2 AD转换器与单片机STC89C52RC单片机的接口电路 (15)3.3 显示模块 (15)3.3.1 XD-3641AS引脚 (15)3.4 湿度检测模块设计 (16)3.4.1 FC-28湿度传感器工作原理 (16)3.4.2 FC-28湿度传感器与AD转换器的接口电路 (17)3.5硬件整体设计 (17)4 系统软件设计 (18)4.1 系统软件设计思路 (18)4.2系统软件设计整体框图 (19)附录 (22)致谢 (29)自动浇花系统设计**物理与电子信息学院电子信息工程专业2010级10班指导教师：**摘要:此次设计采用STC89C52RC单片机外接湿度传感器、显示模块、电机驱动模块、按键模块，组成自动浇花系统。
在控制器的控制下，探测器检测土壤温湿度，将检测值传送回来，经控制器判断该值是否在正常温湿度范围内，若低于温湿度的最小值，发出浇水指令，让水泵自动出水；若高于最大值，发出终止浇水指令，让水泵停止浇水。
关键词：STC89C52RC；湿度传感器；自动浇花Design of Automatic watering system**School of Physics and Electronic Information, Electronic and InformationEngineering, Class10 Grade 2010. Inistructor: **Abstract: This design uses STC89C52RC microcontroller and external humidity sensor, display module, motor driver module, key module, automatic watering system.Under the control of the controller, the soil temperature and humidity detection detector, the detected value sent back, the controller judges whether the value under normal temperature and humidity range, if less than the minimum temperature and humidity, a watering instruction, let the automatic water pump; if higher than the maximum value, issued a stop watering instruction, make the pump stop watering. Keywords：STC89C52RC；Humidity sensor；Automatic watering1 绪论1.1课题背景及研究意义随着城镇化、城市化的大力发展，人们的生活质量不断的提高，越来越多的家庭开始在自己的庭院、阳台等种植花卉等小型植物，花卉种植的普及当然也带来了一些小小的难题，浇水“难”其中常见且重要的一个问题。
为了应对这个难题，自动浇水系统应运而生。
随着科技的不断发展，他们无一例外都是能够起到方便我们日常生活的作用。
自动浇花系统可以理解为各种设备的一种，它能够通过编程手段完成特定任务，实现浇花自动化，方便我们的日常生活。
同时自动浇花系统的制作成本十分低廉，电路结构简单，程序调试也很方便，具有很好的移植性和趣味性，因此受到了广大同学的喜爱。
同时全国大学生电子设计竞赛每年都设有自动浇花系统类的题目，也可看出国家对生活自动化的重视。
本题目设计的是具有自动自动浇花功能的系统，其设计和日常生活中花卉种植的需求想结合。
设计采用湿度传感器检测，单片机控制。
自动浇花系统系统的设计采用了C语言编程的模式，简单易懂，设计电路结构简单，调试方便，有很大的扩展空间。
1.2课题的设计目的1.通过此次设计，加深对大学本科所学专业知识的理解，获得初步的应用经验，为走出校门从事专业相关工作打下基础。
2. 通过对课题方案的筛选、分析，以及后期的制作、调试过程，加强对专业问题的解决能力。
3. 通过了此次课题设计，培养了我们对课题研究的兴趣，加深了我们科研的学习精神。
1.3课题的主要工作通过湿度传感器得出测量值，通过AD转换器转换成数字信号，经单片机处理，进而控制继电器开关，控制水泵的出水。
课题要求如下：1.湿度传感器输出电压连续且范围变化合理2.AD转换器线性度好，精度高3.当湿度大于设定值时继电器打开，否则关闭4.通过两个按键调节阀值大小1.4本文研究内容本设计要求采用单片机为控制核心,利用湿度传感器实现对土壤湿度的检测，并将检测值通过AD转换传给单片机进行处理，然后由单片机根据所检测的数据判断实现对继电器的控制，并将检测湿度通过LED显示屏显示出来。
本设计就采用了STC89C52RC单片机为控制核心，TCL2543N为模数转换器，XD-3461AS为显示器，FC-28为湿度检测器，采用继电器SRD-12VDC-SL-C为电机驱动芯片，外接两个按键调节阀值大小。
2 系统概述2.1整体方案设计思想根据题目所提要求，确定如下方案：自己购买材料制作出，使用SRD-12VDC-SL-C模块，连接单片机使之对土壤的湿度进行控制，并以此为基础，在最小系统板上加装湿度传感器FC-28。
然后，湿度检测模块把测距数据返回给单片机，单片机发送相应的指令实现对水泵开关的控制，从而达到自动检测湿度以及自动浇水的功能。
2.2系统组成主显示部分传感器模块控芯按键部分电源部分片电机驱动模块水泵图2.1 系统组成2.2.1主控芯片的选择现在市场上的控制芯片种类繁多，大多数都能够很好地满足题目中的要求，比如MCS-51系列单片机STC89C52RC，A VR单片机，还有ARM，凌阳等等[1]，当然他们都有各自的优缺点，而本次设计过程中，我们选择了STC89C52RC。
相对于其他种类的控制芯片，STC89C52的一系列更加适合我们这次的题目，比如：STC89C52RC单片机完全能够很好的完成本设计的所有功能；STC89C52RC的外围电路十分简单，控制方便；在我们的课程中关于STC89C52RC的介绍很多；最重要的一点STC89C52RC价格相对其他控制芯片而言要便宜很多，能够很好控制设计成本。
综合以上几点我在最终设计的时候选择了MCS-51系列单片机STC89C52RC 来完成本设计。
2.2.2传感器模块选择随着科学技术的不断发展，传感器领域也相应得到了很大的发展。
它在各个领域都有着非常广泛的运用。
在本次设计的传感器的选择上，我们考虑了湿度传感器和温湿传感器这两种。
温湿传感器体积小，性能稳定，精度高，可以检测土壤的温度和湿度，但价格昂贵；湿度传感器，精度和长期稳定，对湿度敏感，可用于土壤湿度检测，且价格低。
经过和老师同学的探讨，考虑到对传感器的选择上关键在于是否适合单片机处理。
最后我们选择了相对实用的湿度传感器。
2.2.3电机驱动模块继电器（英文名称：relay）是一种电控制器件，是当输入量（激励量）的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器[2]。
它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路）之间的互动关系。
通常应用于自动化的控制电路中，它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”。
故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用继电器，充当水泵开关，控制水泵出水。
正是因为其功能，符合我们此次的设计，我们选择其作为自动浇花系统的电机驱动模块。
2.2.4显示部分数码管是一种半导体发光器件，又称LED数码管[3]，其基本单元是发光二极管。
其是由多个发光二极管封装在一起组成“8”字型的器件，引线已在内部连接完成，只需引出它们的各个笔划，公共电极。
LED数码管根据LED的接法不同分为共阴和共阳两类，共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极(COM)的数码管，共阳数码管在应用时应将公共极COM接到+5V，当某一字段发光二极管的阴极为低电平时，相应字段就点亮，当某一字段的阴极为高电平时，相应字段就不亮。
共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极(COM)的数码管，共阴数码管在应用时应将公共极COM接到地线GND上，当某一字段发光二极管的阳极为高电平时，相应字段就点亮，当某一字段的阳极为低电平时，相应字段就不亮。
按段数可分为七段数码管和八段数码管，八段数码管比七段数码管多一个发光二极管单元（多一个小数点显示）。
按能显示多少个（8）可分为1位、2位、3位、4位、5位、6位、7位等数码管。
3 系统硬件设计3.1 STC89C52RC单片机STC89C52RC是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flas h存储器。
STC89C52RC使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。
在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU和在系统可编程Flash，使得STC89C52RC为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
具有以下标准功能:8k字节Flash，512字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，3个16 位定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断结构），全双工串行口。
另外STC89C52RC 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。
空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。