基于51单片机的智能浇花浇水系统花卉灌溉土壤湿度检测方案程序原理图设计

硬件电路的设计

（末尾附文件）
3.1系统的功能分析及体系结构设计
3.1.1系统功能分析
本设计由STC89C52单片机电路+4位共阳数码管显示电路+ADC0832采样电路+水泵控制电路+土壤湿度传感器电路+按键电路+电源电路组成。
1、数码管实时显示土壤湿度传感器测到的湿度。
2、按键说明：从左边第一个起，减键、加键、设置键。可以用按键设置，设置湿度的上、下限值,并具有掉电保存，保存在单片机的内部，上电无需重新设置。
3、当湿低于下限值时，自动打开水泵进行抽水自动灌溉，当湿高于上限值时，断开水泵停止灌溉，
4、当湿度处于上下限之间时处于，手动模式，按减键手动打开水泵，可以按加键手动关闭水泵。
3.1.2系统总体结构
本系统具体框图如下图所示：

水泵控制电路设计
微型水泵（wēi xīn shuǐ bèng，microwater pump或mini water pump）定义：通常把提升液体、输送液体或使液体增加压力，即把原动机的机械能变为液体能量从而达到抽送液体目的的机器统称为水泵。水泵一般组成形式为驱动部分+泵体，泵体上有一进一出两个接口，水从入水口进，排水口出，凡是采用这种形式，且体积小巧、袖珍的水泵，都叫微型水泵，也叫微型抽水泵。
在本系统中，使用5V水泵，用来喷水，由于水泵属于大功率装置，单片机无法直接驱动，故选择三极管9012来实现对水泵的控制，在本电路中通过LED灯来指示水泵是否工作，如果水泵工作，则LED灯亮，否则，LED灯不亮。与LED灯串联的电阻为限流电阻，限流作用，以保护LED灯，防止烧坏。当单片机的相关控制引脚为低电平时，三极管导通，水泵正常工作；否则，水泵不工作。电解电容作用是滤波，来滤除水泵供电电源中的低频参量，让水泵更稳定的工作。

ADC0832A/D转换电路设计
ADC0832是美国国家半导体公司生产的一种 8 位分辨率、双通道 A/D 转换芯片。由于它体积小，兼容性强，性价比高而深受单片机爱好者及企业欢迎，
其目前已经有很高的普及率。学习并使用 ADC0832 可是使我们了解 A/D 转换器的原理，有助于我们单片机技术水平的提高。
一、ADC0832 具有以下特点：
（1）8 位分辨率；
（2）双通道 A/D 转换；
（3）输入输出电平与 TTL/CMOS 相兼容；
（4）5V 电源供电时输入电压在 0~5V 之间；
（5）工作频率为 250KHZ，转换时间为 32μS；
（6）一般功耗仅为 15mW；
（7）8P、14P—DIP（双列直插）、PICC 多种封装；
（8）商用级芯片温宽为0°C to +70°C，工业级芯片温宽为?40°C to +85°C；

ADC0832 为 8 位分辨率 A/D 转换芯片，其最高分辨可达 256 级，可以适应一般的模拟量转换要求。其内部电源输入与参考电压的复用，使得芯片的模拟电压输入在 0~5V 之间。芯片转换时间仅为 32μS，据有双数据输出可作为数据校验，以减少数据误差，转换速度快且稳定性能强。独立的芯片使能输入，使多器件挂接和处理器控制变的更加方便。通过 DI 数据输入端，可以轻易的实现通道功能的选择。再本设计中ADC0832的功能是将粉尘传感器输出的模拟信 转化为数字信 ，然后将信 送入单片机进行处理，试验证明，本电路满足本设计要求。在本设计中，ADC0832选择模拟输入通道0即CH0作为信 的采集端口。

4位共阳数码管驱动电路设计
数码管，也称作辉光管，是一种可以显示数字和其他信息的电子设备。玻璃管中包括一个金属丝 制成的阳极和多个阴极。大部分数码管阴极的形状为数字。管中充以低压气体，通常大部分为氖加上一些汞和/或氩。给某一个阴极充电，数码管就会发出颜色光，视乎管内的气体而定，一般都是橙色或绿色。
led数码管（LED Segment Displays）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。数码管实际上是由七个发光管组成8字形构成的，加上小数点就是8个。这些段分别由字母a,b,c,d,e,f,g,dp来表示。当数码管特定的段加上电压后，这些特定的段就会发亮，以形成我们眼睛看到的字样了。常用LED数码管显示的数字和字符是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F。本设计中选择4位共阳数码管来显示数据。4位共阳数码管一共12个引脚，4个位选，8个段选。1、2、3、4、5、7、10、11为段选，6、8、9、12为四个数码管的位选。每个位选通过三极管进行驱动，在本设计中，Q1-Q5三极管均为驱动电路。R3-R5均为限流电阻，保护三极管。当单片机控制位选的引脚为低电平时，则相关位的数码管可以亮，否则，相关位的数码管不亮。单片机控制段选的引脚通过高低电平的组合即可显示不同的数据信息。其具体电路原理图如下图所示。

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