毕业设计(论文)--自动浇花系统的设计(3)

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口。对端口P0写入“1”时，作为高阻输入；作为输出时，每个引脚可驱动8个负载。用于外部程序数据存储器时，内部为上拉电阻状态，可以作为数据和地址低8位复用总线。FIASH编程时，P0 口作为原码输入口；当FIASH进行校验时，外部必须接上拉电阻，此时P0口输出原码。

P1口（P1.0-P1.7，1-8引脚）：P1口是一个内部带有上拉电阻的8位双向I/O口，专门供用户使用。P1口的输出缓冲器能接收4TTL（生存时间）门电流。当P1口管脚写入“1”后，内部上拉电阻把端口拉到高电位，可用作输入；由于内部上拉电阻的存在，P1口被外部信号下拉为低电平时，将作为输出口。

P2口（P2.0-P2.7，21-28引脚）：P2口是一个内部带有上拉电阻的8位双向I/O口，也可作为用户使用的I/O口接线。P2口的输出缓冲器可接收4个TTL门电流。当P2口被写入“1”时，内部上拉电阻把端口拉到高电位拉高作为输入。同时由于内部上拉电阻的存在，被外部信号拉低的P2端口将输出电流。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。当对外部8位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容且在整个访问期间不会变。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。

P3口（P3.0-P3.7，10-17引脚 ）：P3口是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P3口的输出缓冲器可接收4个TTL门电流。当P3口被写入“1”后，P3端口被内部上拉电阻上拉为高电平，并用作输入。

STC89C52单片机的P1口个别管脚和P3口还有一些特殊功能。其中P1.0可以作为定时器/计数器2的外部计数输入，P1.1可以作为定时器/计数器2的触发输入。具体如表2.1所示。

表2.1 P1.0和P1.1引脚复用功能

引脚 P1.0 P1.1

复用功能

T2（定时器/计数器2外部计数输入，时钟输出） T2EX（定时器/计数器2捕获/重装触发和方向控制）

P3口也可作为STC89C52的一些特殊功能口，具体如表2.2所示。

表2.2 P3引脚复用功能

引脚 P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7

复用功能 RXD（串行输入口） TXD（串行输出口） /INT0（外部中断0） /INT1（外部中断1） T0（记时器0外部输入） T1（记时器1外部输入） /WR（外部数据存储器写选通） /RD（外部数据存储器读选通）

P3口同时为Flash编程和编程校验接收一些控制信号。 3）控制线

RST（9引脚）：复位信号的输入端。需保持RST脚两个机器周期的高电平时间。

ALE/PROG（30引脚）：地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲。访问外部存储器时，用于锁存地址的低8位。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。

/PSEN（29引脚）：外部ROM读选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期出现两次/PSEN信号有效。但在访问外部数据存储器时，/PSEN信号将不出现。

/EA/VPP（31引脚）：访问外部程序存储器的控制信号。当/EA保持低电平时即接地，不管是否有内部程序存储器，在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH）都能读取指令。注意加

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密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，执行内部程序存储器。

4）时钟

XTAL1（19引脚）：振荡器电路的输入端。 XTAL2（18引脚）：振荡器电路的输出端。 2.2.4 振荡电路和时钟

在STC89C52芯片内部，有一个振荡电路和时钟发生器，内部时钟电路则是单片机里面的高增益反相放大器用来构成振荡器，引脚XTAL1是输入端，引脚XTAL2是输出端，在两个端的引脚接入跨界石英晶体和两端引脚分别接入微调电容，共同组成一个稳定的自激振荡器。也可以使用外部振荡器，由外部振荡器产生的信号直接加载到振荡器的输入端，作为CPU的时钟源，称为外部时钟方式。采用外部时钟方式时，XTAL1作为振荡器电路的输入端，接至外部振荡器的输出端，XTAL2悬空。我们这次设计选用的是内部时钟方式。为了保证振荡器稳定、可靠的工作，在安装中，我们就需要把石英晶体、电容和芯片的安装距离尽量缩短，可以防止产生寄生电容，除此之外我们尽量选用温度稳定性较好的电容。内部时钟方式的电路连接方法如图2.4所示。

XTAL2Y1XTAL1GNDC330P12MHzC230P

图2.4 STC89C52振荡器的连接方法

2.2.5 复位电路

单片机中的复位电路和电脑的重启键的作用是一样的。当电脑出现死机情况时，按下重启键电脑内部程序从头开始运行。单片机的复位电路是让CPU和自动浇花系统中其他功能部件全部都处于初始状态，然后从初始状态开始工作。不管单片机是刚开始通电源，或者切断电源后，还是突然故障之后都需要复位，单片机复位需要满足RES/VPD和RST引脚持续2个周期及以上的高电平这一条件。复位电路有上电自动复位的方式和按键复位的方式，本次设计采用的是按键复位方式，选用按键手动电平的复位是通过RST端，经过电阻与电源VCC的接通方式来实现。其电路连接如图2.5所示。

VCC4C110uf3RSTR410K21SW-PB 图2.5 复位电路的连接方法

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2.3 ADC0832 A/D转换

A/D转换的作用就是把采集到的模拟信号转变为我们可用的数字信号。ADC0832 是一个8位分辨率的A/D转换芯片，它分辨吕最高可以达到256级，相对其它的转换芯片来说体积比较小，而且兼容性也比较好，在市场里面它的性价比高，一般模拟量的转换要求都能够满足。由于它的内部电源输入和我们选用的参考电压复用，使得A/D转换芯片的模拟电压输入一般在0-5V区间内。A/D转换芯片所需的转换时间很短，仅仅是32微秒，它还能双数据输出，可以减少数据误差，所以它能进行数据校验，总的来说它的优点就是转换速度快，稳定性能强。独立的芯片可以让输入更加方便，挂接多个器件和处理器控制更加容易。ADC0832模块电路连接如图2.6所示。

U1P13 AD AS土壤湿度传感器AC1CS2CH0CLK6CH134GNDADC0832DOAD DAT P11DI5VCC87AD CLK P10VCC

图2.6 ADC0832转换器电路连接方法

2.4 LCD1602

液晶显示在很多家用电子产品中随处可见，它会显示一些数字、特殊符号和图形等，具有体积

[10]

小，显示内容丰富和功耗低等特点。它可以把单片机处理后的数据进行屏幕显示，它与单片机的电路连接非常简单，我们只需把一个8位I/O接口和液晶显示模块的8位数据段连接在一块，再把3位控制口分别与液晶模块的RS、R/W、E三个端口分别连接在一块就可以完成。为了布线可以变简单以及驱动能力变得更强，我们用的是单片机P0口接8位数据，用P2.7、P2.6分别与单片机管脚

[11]

RS、E相连。因为本次设计中只用到写命令，R/W一直处于低电平状态，所以R/W管脚接地。LCD1602电路连接如图2.7所示。

P1P1LCD1602LCD1602VDDVDDVSSVSS11VCCVCCEERWRWRSRSVOVOK-K-A+1515A+D1D1D0D0D41111D4D31010D3D2D2D71414D7D61313D6D51212D53322554477669988VCCVCCGNDGNDGNDGNDD0D0LCDENLCDENRSRSD2D2D1D1D4D4D3D3D6D6D5D5D7D7R2 2.2KR2 2.2KGNDGND 图2.7 LCD1602显示器电路连接图

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2.5 湿度传感器

传感器是一种输出装置，将采集到的信息资料转变为有用信号。它由敏感元件、转换元件和相对应的电子电路共同构成，在使用的过程中直接响应于被测物理量并且产生可用信号输出。当外界的湿度变化时，它里面的电阻值也会随之变化,电阻值的变化范围一般为0欧—10K欧，当电阻变化时，电路的输出电压也会产生变化。因此当电路中变调电阻的大小时,就可以能获得相应的电压值,满足电路的需求。此次设计用到的是YL-69土壤湿度传感器，它的测量范围为0-100%RH，具有功耗

[12]

低、响应时间短的优点。其电路连接如图2.8所示。

VCCR310KP2AC A/D转换器21Header2GND 图2.8 湿度传感器电路连接方法

2.6 按键电路

S0:复位键 S1:设置/保存 S2:加/模式切换 S3:减/手动灌溉

检测：供电后，水泵会工作，LCD1602显示当前土壤湿度,将土壤湿度传感器放入水中，湿度值上升,水泵停止。按下S2键，切换为手动浇花模式，按S3键就可以手动开关水泵了。

设定：按下S1设置键,进入预设湿度值调节模式，按S2键,预设值加；按S3键,预设值减。设

[13]

置成功后,再按S1设置键退出,返回到正常模式。按键电路连接如图2.9所示。

图2.9 按键电路连接方法

2.7 继电器

电磁式继电器由控制线圈、铁芯、衔铁、触点簧片组成，工作时继电器的线圈会加上额定的电压，并且产生电流，紧接着电流会产生电磁效应，产生的电磁力会把衔铁吸起来，衔铁的动触点与

[14]

静触点吸和，进行动作。当线圈失电后，电磁力就没有了，在弹簧作用下衔铁返回原来不通电的位置，释放切断。所以说依照上述原理，继电器起到了一个开关的作用。它可以配合电路实现预期的效果而且它的控制精度和灵活性都比较可靠。继电器起到开关作用，需要连接一个三极管，三极

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管和单片机的P1.6相连，当引脚被置高电平的时候，继电器工作驱动水泵灌溉。如图2.10所示

[15]

。

图2.10 继电器电路连接方法

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