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用单片机的定时浇水电路设计制作

来源:-- 作者:-- 浏览:662

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摘要:     这款由MCS-51系列单片机组成的定时浇水装置能够定时的给花草浇水,解决你出门的后顾之忧。     一、电路拟完成的功能     对于电路的基本要求是完成每日定时浇水,考虑到不同的环境温度和不同的花草种类。浇水的量要可以修改,控制的方法可以通过控制浇水的时间来控制,也可以控制定时时长达到浇水量的改变,初始值定为每24小时浇水20秒

    这款由MCS-51系列单片机组成的定时浇水装置能够定时的给花草浇水,解决你出门的后顾之忧。

    一、电路拟完成的功能

    对于电路的基本要求是完成每日定时浇水,考虑到不同的环境温度和不同的花草种类。浇水的量要可以修改,控制的方法可以通过控制浇水的时间来控制,也可以控制定时时长达到浇水量的改变,初始值定为每24小时浇水20秒,定时初始值和浇水时长由软件编程决定。此外,电路的设计还应具备以下功能:

 

    (1)能够在线修改定时时长和浇水时长;

    (2)定时和浇水的时长要能够显示;

    (3)能够显示工作状态表明电路定时的开始。

    二、电路的组成

    1.芯片的选择

    Atmel公司的AT89C51芯片内部有4KB可编程Flash存储器,芯片的使用资料多,价格便宜易于购买。芯片4KB的存储器对于本电路的程序完全够用;它具有4个I/O口,非常方便的利用I/O口完成数码管的显示功能,同时还可以大大简化编程的难度和降低程序的长度;芯片的掉电保护模式保证掉电后其内部RAM的内容保持不变,因而电路的芯片选择采用AT89C51。

    2.电路原理

    电路原理图见下图。

用单片机设计制作的定时浇水电路AT89C51

    显示电路由两位数码管完成,  分别接于AT89C51的P0口和P1口,P1口显示十位,P0口显示个位,AT89C51 I/O口的灌电流可以直接驱动数码管。因此在显示电路中无须加驱动电路,采用的数码管为共阳极。定时时间显示单位为小时,采用倒计时方式,在线修改定时时间采用减一的方式,显示的数值闪动两次,最大值设为24小时;浇水时长的单位为秒,定时开始计时时不显示,当继电器闭合,浇水开始时倒计时显示,在线修改浇水时间也采用减一的方式,显示的数值闪动一次,最大值设为60秒。

    两只发光二极管在每秒轮流闪动一次,表明电路的工作正常。按键开关S1为复位键;开关S2为修改定时时长按键;开关S3为修改浇水时长按键。

    控制浇水的电磁阀采用交流220V型号;其导通情况由IC的P2.0电平高低决定,当P2.0为低电平时V1和V2截止,继电器触电开关K1断开,电磁阀关闭,当P2.0为高电平时V1和V2导通,继电器触电开关K1闭合,电磁阀打开出水;控制继电器采用5V型号可以简化电源电路。

    三、程序的编写

    程序的编写采用查询延时的方式,程序包含有主程序、显示子程序和延时子程序。下图是主程序的流程图:用单片机设计制作的定时浇水电路AT89C51

    参考源程序及机器代码长按S2定时时长被减一进行修改,修改的数值在数码管上显示,并闪烁两次,当变化到期望的值时,松开按键S2;长按S3可以修改浇水定时时长,但显示的数值只闪烁一次。

    四、电路的制作

    电路的安装可以在万能板上进行,有条件也可做出印制版。电路的元件清单见下表。

元件名称

型号

数量(个)

集成电路

AT89C51

1

集成电路

7805

1

数码管

共阳极

2

继电器

DC5V

1

电磁阀

AC220V

1

变压器

6V

1

整流二极管

4004

4

三极管

9013

2

发光二极管

红色

1

发光二极管

绿色

1

按键开关

常开

3

保险管

0.5A

1

保险管

1A

1

电阻

10KΩ

1

电阻

470Ω

18

电阻

8.2KΩ

2

电阻

1KΩ

3

瓷片电容

30P

2

电解电容

200μ/10V

1

电解电容

1000μ/16V

1

电解电容

10μ/10V

1

晶振

12MHz

1

    在制作中要保证电源工作的稳定性,滤波电容不要用小容量的进行替代。选用的电磁阀要能与家用出水管匹配,浇水管可以采用PVC管制作,为保证浇水的均匀,在阳台上方放平并按一定间隙钻孔。电路可以方便的进行改造为其它用途的定时控制装置,通过对软件的简单修改来满足需要。

型号 厂商 价格
EPCOS 爱普科斯 /
STM32F103RCT6 ST ¥461.23
STM32F103C8T6 ST ¥84
STM32F103VET6 ST ¥426.57
STM32F103RET6 ST ¥780.82
STM8S003F3P6 ST ¥10.62
STM32F103VCT6 ST ¥275.84
STM32F103CBT6 ST ¥130.66
STM32F030C8T6 ST ¥18.11
N76E003AT20 NUVOTON ¥9.67
型号/产品名 平均报价 涨跌幅
STM8S003F3P6 1.55 1.12%
74HC573D 0.64 2.86%
2N7002 3.66 400.00%
STM32F103C8T6 7.47 27.87%
1N4007 1.58 0.00%
ADM2483BRWZ 8.90 3.21%
SHT10 16.21 5.88%
STM32F103RCT6 12.56 24.44%
LM358 118206.75 16.67%
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