邵阳学院毕业设计（论文）课 题 名 称 基于单片机的智能抽水灌溉系统设计 学 生 姓 名 学 号 系、年级专业 指 导 教 师 职 称 2016年 5月 18日 邵阳学院毕业设计（论文）摘 要当今世界日新月异，在我们学过的历史中，有第一次工业革命，第二次工业革命，每次的革命都意味着技术的提升，解放人们的双手，纵观历史，我们会发现，科技是推动一切发展的根源，人们的欲望又推动着科技的发展，现在人们吃喝住行，愈来愈智能化，意味着生活一切的智能，现在人们已经开始追求智能的生活了，智能最多的是体现在了城市中，在农村很少有智能的东西，因此束缚了农民的劳动力，农村也需要智能也需要改革。以前农民种植都是需要农民自己浇灌，很费时间和资源，农民也不能经常外出打工，因为农业智能化低，需要很多的劳动力，所以在这种矛盾中我们开始了智能抽水灌溉系统，目的就是解放农民的双手，让他们有更多的时间可以外出务工，增加家庭收入。智能抽水灌溉系统是用51单片机为核心控制的，YL-69是一个传感器就是把土壤湿度信息传给单片机的，LCD1602是把数据读出来让人们可以直观的看到，蜂鸣器是一个喇叭有发出声音的作用。使用YL-69把湿度信息传给单片机，单片机来处理传输来的信息，判断怎么执行，然后将执行的信号发给各个控制器，这就完成了一个系统的功能了。关键词：浇灌；YL-69；湿度；AT89C51单片机;水泵；LCD1602ABSTRACTIn todays rapidly changing world, in we learned about the history, the first industrial revolution, the second industrial revolution, every revolution means the promotion of technology, liberating the peoples hands, throughout history, we will find that, science and technology is the source of promoting the development of all, the desire of the people and promote the development of science and technology, people now eat to live, become more and more intelligent means of all lifes intelligent, now people have began to pursue the smart living, smart most is reflected in the cities, in rural areas is rarely a smart things and so shackled the labor of farmers, rural areas need a smart also needs reform.Before farmers are farmers and pour yourself, it costs time and resources, farmers cant often go out to work, because of the low intelligent agriculture, requires a lot of labor force, so in this contradiction we began intelligent pumping irrigation system, purpose is to liberate their hands, let them have more time to migrant workers, increase the income of the family.Intelligent pumping irrigation system is with 51 single-chip microcomputer as the core control, YL-69 is a sensor is the soil moisture information to single chip, LCD1602 is to read out the data so that people can see intuitively, the buzzer is a horn sound effect. Use YL-69 to the humidity information to the microcontroller, the microcontroller to process the transmission of information, to judge how to perform, and then the signal to each controller, which completes the function of a system.Key words: YL-69; humidity; AT89C51 MCU; water pump; LCD16I目录摘 要IABSTRACTII第一章 绪论21.1 课题介绍及发展趋势21.2 课题设计要求3第2章 方案设计与论证42.1系统设计思路42.2 系统方案论证4第3章 系统硬件设计以及电路图63.1 核心器件模块及主要引脚说明73.2 液晶显示模块73.3 AT89C51复位电路模块93.4 YL-69土壤湿度传感器113.5 ADC0832功能特点及引脚113.6 继电器123.7 蜂鸣器及按键13第4章 系统软件设计154.1 主界面控制流程154.2液晶显示程序164.3 时钟芯片程序194.4 按键程序22第5章 仿真与调试255.1 软件调试255.2 仿真结果26结论28参考文献29附 录30致 谢31第一章 绪论1.1 课题介绍及发展趋势 伴随着现代科技的发展，及电子行业科学的飞速崛起，单片机系统在自动控制领域中的应用已经是常见了，人们对于单片机的使用都非常的熟悉的了，但却鲜有人知它内部的结构及工作的原理。因为单片机系统是智能抽水灌溉的系统的核心处理器，可以通过它检测温度和湿度进而来做出判断是否抽水灌溉，达到智能的效果。另外外界的温度和土壤的湿度可由LCD1602读出来。而且可以键盘实现土壤水分的最大值和最小值的更改，最后蜂鸣器用作对外的报警信号。种植业是从古至今一直延续的最古老的，是生存的基础，。种植业的改革长远来看重中之重，首先是用水，其次是技术。从古老农业向科技农业的转变，由散点种植向集群种植的转变，前提是一定要科技的支持科技在种植业的巨大变革，再来一次技术革命。种植灌水体系科技水平较低是阻止我们国家效率种植业的发展的最根本原因。古老的大水灌溉模式科技度低，总体上就是以人工操作为主，人们的控制能力不行，更好的提高灌水效率，减少劳动的时间和节省水资源，一定要大力的提高智能抽水系统的发展。当代智能控制器是一种有效的方法和技术对于智能灌溉系统田间管理，可以提高对水灌溉的高精度，有助于灌水过程中的科学化种植。一方面能最大限度的节省人们的劳动，最主要是由于它能精准、时空、给定量的、效率地给农作物智能补充水分，为了提高农作物的产值、重量，节约水、环保。当代灌溉技术的研究使用在我国种植业、林业不多，与世界发达国家比较，有非常大的差距，都处于人工操作上，束缚劳动力1。更重要的是农作物的需求有时候根本满足不了，从而会影响到农作物的正常规律生长；另外灌溉量太大，土壤中的肥水流走，从而造成能源的浪费。并且古老的灌水还要农业技术员时时刻刻的盯着作物生长并且指导生产，劳动付出大于生产汇报，在这个方面不能满足于当代农业的提升、高效率化方向发展的要求。再次我国高价购买国外的先进技术来弥补我国的技术不足，多数用于种植业的示范区、科研地方，并且不符合我国本土的土壤特点。我国本身的现代农业灌溉技术的钻研和普及于大众，还处于最开始阶段，我国科研我们的、系统体系功能强且具有很强扩展性的，由我国生产的智能抽水灌溉器，是刻不容缓的。伴随着微型处理器和传感器硬件的高速的发展，人们普遍的都能接受这种高科技产品的价格，同时性能日益提高。综上，可以发现微型计算机技术改造古老农业是可行的，是刻不容缓的。能够将高科技投入到农业灌溉里面，这将是我国农业甚至经济未来发展的方向。1.2 课题设计要求能够实现基于单片机与LY-69芯片联合控制的LCD1602显示湿度，并能由单片机控制外围电路中的抽水机浇水。完成硬件设计和软件设计2。1.2.1 主要工作制作基于单片机的智能抽水灌溉系统：(1) 系统的原理图的分析和设计；(2) 元器件的选择；(3) 程序的编写；(4) 制作和调试实物。1.2.2 基本要求该智能抽水灌溉系统基本功能应该包括有准确检测湿度，检测范围为0-99，能够以数字的方式在LCD上显示当前的外界湿度，人工自行设置的最小值湿度和最大值湿度，以英文字母加上数字的形式进行读出，同时能使用按键对最小值和最大值进行校准功能，此外就是智能系统具有恢复出厂设置功能，并能智能的低于最小值湿度时报警。这个设计以AT89C51单片机为核心，在LCD1602显示器上显示目前的测试土壤的湿度，而且用户可以通过按键来设置能是抽水机工作停止的边界值3。(1) 使用LCD1602作为输出信号的显示器。(2) 显示格式为：最上面显示出来湿度，最下面显示人工设置的最小值湿度和最大值湿度。(3) 四开关键，分别为：K1湿度显示、K2复位、K3湿度加、K4湿度减。(4) 运行后，先设置最大湿度值，再设置湿度最小值，再按K1开始运行系统。(5) 程序执行后系统默认开始工作，默认湿度上限值为40%，下限为20%，当前湿度低于最小值时，蜂鸣器响起报警并抽水；当土壤湿度达到了植物生长所需要的水分时候，抽水机就可以停止工作了。第2章 方案设计与论证2.1系统设计思路当下的中国大部分的农业种植中都是使用人工大水灌溉，这种灌水的的特点是连续的、不停止的。选取这种灌溉系统仅仅只能保证植物作物不会缺水而死，相反呢，这种灌溉对作物来说并不是最好的成长环境，浪费了水资源又无法使作物健康成长。为了解决上面问题使农业灌溉技术得到改善，我们设计了这套智能抽水灌溉系统，这套系统的优点是他可以解放劳动力，并且还可以更科学的灌溉，更合理的给植物所需要的水资源，节约了成本，节省了能演。本系统是依据微型计算机单片机原理，通过采集土壤湿度通过传感器收集信号，然后通过人为按键来调整湿度最大值最小值，YL-69土壤传感器将土壤中的湿度变成电信号传送给单片机，单片机的处理中心接受信号，分析信号，这样一个过程处理器就知道土壤的湿度值了，这时候处理器又拿这个值跟人们设置的最值比较，小于的时候开始上水，大于的时候就停止供水。从而达到智能抽水灌溉的目的。这次实验最主要的是要完成下面的几个系统：1.利用YL-69来对土壤湿度进行检测；2.用LCD作为输出信号显示。3.在对最值设置的时候要问这方面的专家，确定好了最值在设