毕业设计-自动浇水控制器 - 图文

目 录

第一章 引言..........................................................................................................................1 1.1单片机的概述..........................................................................................................1 1.2单片机的分类及发展..............................................................................................1 1.3灌溉技术的发展简介..............................................................................................2 第二章 设计题目与要求......................................................................................................4

2.1 课程设计要求.........................................................................................................4 2.2 课程设计目的..........................................................................................................4 第三章 设计的方案选择与论证..........................................................................................5

3.1 整体设计框架.........................................................................................................5 3.2 系统硬件的选择......................................................................................................5 3.3最终方案决定及电路设计......................................................................................6 第四章 系统硬件电路的设计..............................................................................................7

4.1 AT89C51的介绍......................................................................................................7 4.1.1 内部结构......................................................................................................7 4.1.2 引脚说明......................................................................................................8 4.2 显示模块...............................................................................................................11 4.2.1 显示功能及实现........................................................................................12 4.2.2 数码管介绍................................................................................................12 4.3 时钟电路及复位电路的设计...............................................................................14 4.3.1 时钟电路....................................................................................................14 4.3.2 复位电路....................................................................................................16 4.4 键盘输入模块.......................................................................................................16 4.5 浇水模块设计.......................................................................................................17 4.5.1 ULN2803的介绍........................................................................................17 4.5.2 浇水功能的实现........................................................................................18 4.6 电源的设计...........................................................................................................19 第五章 系统的程序设计....................................................................................................21

5.1 系统时间显示.......................................................................................................21 5.2 键盘控制时间设置...............................................................................................22 5.2.1 按键校对系统时间....................................................................................22 5.2.2 按键设置浇水时间....................................................................................23

5.3 浇水执行程序框图...............................................................................................24 5.4 主程序....................................................................................................................25 第六章 仿真........................................................................................................................39

6.1 仿真说明...............................................................................................................39 6.2 仿真电路图............................................................................................................39 第七章 结论........................................................................................................................41 致谢......................................................................................................................................42 参考文献..............................................................................................................................43 附录 电路图

烟台大学毕业论文（设计）

第一章 引言

目前，农业、工业、生活、军事等各个方面都向自动化、智能化、数字化发展。为了适应时代的发展电子技术迅猛发展。数字化、智能化、自动化的实现方式多种多样，从而产生了很多的设计工具。单片机就是其中之一，它正朝着多品种和高性能发展，正在进一步向着COMS化、小体积、低功耗、高性能、大容量和外部电路内装化等多个方向发展。卓越的性价比受到了设计者们的欢迎。

随着农业的规模化、系统化，传统的管理方法需要大量的人力而且不能及时。为了满足更高效更高产，并提高管理水平。本文将介绍一个可以自动定时、多路浇水、定浇水时间的系统，它主要基于51单片机来设计，并将随着社会生活的进步、人们

对效率的要求，将会得到大量的应用和不断的完善。

本论文中将会应用单片机等电子技术，实现自动浇水控制。

1.1 单片机的概述

为了适应社会发展的需求，微型计算机不断地更新换代，新产品层出不穷。在微型计算机的大家庭中，几年来单片微型计算机异军突起，发展极为迅速。

单片微型计算机(Single-Chip Microcomputer)简称单片机。它是微型计算机的一个重要分支，也是一种非常活跃且具生命力的机种。特别适用于控制领域，故又称微控

通常单片机由单块集成电路芯片构成，内部包含有计算机的基本功能功能部件：中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、随机存储器(Random Access Memory，RAM)、只读存储器(Read Only Memory，ROM)、定时/计数器及I/O(Input/Output)接口电路等部件。因此单片机只需要与适当的软件及外部设备相结合，便可成为一个单

片机控制系统。

它的特点是：高性能、高速度、体积小，价格低廉，稳定可靠，应用广泛。

制器(Microcontroller)。

1.2 单片机的分类及发展

20世纪80年代以来，单片机有了新的长足发展，各个半导体器件厂商也相继推出自己的产品。到目前为止，市面上出售的单片机品种已达60多个系列，600多个品种。如果按照CPU对数据处理的位数来分，通常可以把单片机分为4位的单片机、8位的单片机、16位的单片机、32位的单片机四类。它的产生和发展过程也经历了

相应的四个阶段。

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第一阶段(1970-1974)为4位的单片机的阶段。这种单片机的特点为：价格便宜并且控制功能强，片内含有多种I/O接口，有的根据不同用途还配有许多专用接口，丰富的I/O功能大大增强了四位单片机应用于录音机、摄像机、电冰箱、电视机、洗衣

第二阶段(1974-1978)为低中档的8位单片机的阶段。它是八位单片机的早期产品，以Intel公司的MCS-48系列单片机为代表产品，这个系列的单片机在片内集成八位CPU、并行I/O口、8位定时/计数器、RAM和ROM等，中断处理较简单，片

内RAM和ROM容量较小，且寻址范围不大于4KB。

第三阶段(1978-1983)为高档的8位单片机阶段。这类单片机在低、中档基础上发展起来的，其性能有明显额提高。还是以Intel公司的MCS-48系列单片机为代表，在片内还增加了串行接口，有多级的中断处理系统，还有16位定时/计数器，片内RAM和ROM容量也增大了，寻址范围已经可达64KB，有的片内还加有A/D转换接口。这类单片机功能强大，应用领域广阔，是现在各类单片机中应用最多的一种。

第四阶段(1983-现在)为8位额单片机巩固发展的阶段和16位单片机、32位单片机推出的阶段。这个阶段特点是：一方面不断的发展16位的单片机、32位的单片机和一些专用的单片机。近年来，各个计算机厂家已进入了高性能的32位单片机的研制和生产阶段，32位单片机除了具有更高的集成度以外，主振频率已经达到20MHz，这使32位的单片机的数据处理速度可以16位单片机快得多，性能比8位、16位单

而需要说明的是，单片机的发展虽然经历了4位、8位、16位三阶段，但4位、8位、16位单片机仍然各有其应用领域，比如4位单片机在简单家用电器、高档玩具中还有应用，而8位单片机在中、小规模应用的场合仍占主流的地位，16位的单片机在比较复杂的控制系统中才有应用，32位单片机因控制领域对它的要求并不十分

正是由于单片机具有上述显著的特点，使得单片机应用的范围也日益扩大。单片机的应用打破了人们传统的设计思想，原来很多用模拟电路、脉冲数字电路和逻辑部件来实现的功能，现在均可以使用单片机。使用软件来实现。使用单片机具有体积小、可靠性高、性价高和容易产品化的优点。

机等产品。

片机也更加优越。

迫切所以32位单片机在我国的应用并不多。

1.3 灌溉技术的发展简介

生命之起源，水为必然条件。没有了水，地球上的生命将会枯竭。人文明之数千年的历史，为水而奋斗可以说是非常重要的篇章。比如我国古代的灵渠、郑渠和都江

20世纪以前，人类经过了数个世纪的探索，学会了拦河蓄水，筑渠引水和开畦

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堰，埃及尼罗河两岸的历史非常悠久的灌溉工程都是非常好的例证。

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灌溉的技术。但水的利用效率比较低下，限制了灌溉的面积扩大。怎样生产大量的粮食，来为飞快增长的人口提供粮食，如何提高水的利用率已经成了20世纪的一大难题，而且伴随着劳务成本大的迅速提高，怎样节省人力来消减劳务成本也成了亟待解 我国从70年代开始引进喷灌、滴灌技术，80年代中期曾一度得到迅速发展。但因为经济及技术落后，不几年即纷纷下马。进入90年代中期以来，我国充分意识到我国水资源的短缺问题，重新积极推广节水技术。经过数年努力，已取得长足进步。

尽管各种节水技术已经发展的很成熟，但是还不能满足的是智能化的定时浇水，要两者结合才能更自动化及智能化。限于本论文的篇幅，这里只设计自动系统，有八路出水，而采用什么节水设备，可根据实际应用场合自行选取，只需对接到出口即可。

决的问题。

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