编号：
CP-51-2021-024-LW
设计摘要：
本论文以STC89C52单片机为核心控制器，设计并实现了一种基于单片机的智能花盆系统。该系统通过多个传感器获取花盆的温度、湿度和光照强度等数据，并通过内部处理和控制，实现了自动调节温度、湿度和光照的功能。同时，系统还具备手动操作的能力，用户可以通过按键进行界面切换、手动松土、手动补光等操作。输出部分包括LCD显示模块、继电器和步进电机等，用于显示当前环境参数和执行相应的控制动作。通过该智能花盆系统，用户可以方便地监测和管理花盆的生长环境，提高植物的生长质量和生存率。
关键词：单片机；光敏电阻；步进电机；土壤湿度传感器
字数：10000+
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内容预览：
摘 要
ABSTRACT
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
1.2 国内外研究现状
1.3 课题主要内容
2 系统设计方案
2.1 系统整体方案
2.2 单片机的选择
2.3 电源方案的选择
2.4 显示方案的选择
2.5 温度检测方案的选择
3系统设计与分析
3.1 整体系统设计分析
3.2 主控电路设计
3.2.1 STC89C52单片机
3.2.2 晶振电路和复位电路
3.3 液晶屏显示模块
3.4土壤湿度传感器
4 系统程序设计
4.1 编程软件介绍
4.2 主程序流程设计
4.3 按键函数流程设计
4.4显示函数流程设计
4.5 处理函数流程设计
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2 土壤湿度检测实物测试
5.3 光照强度实物测试
5.4 输液和松土倒计时实物测试
结 论
参考文献
致 谢
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
随着社会的进步，人们的生活质量也与日俱增，越来越多的家庭注重健康舒适的生活空间。在家中，工作和学习的环境中放置一些盆栽花卉既可以通过光合作用吸收二氧化碳，净化室内空气，还可以陶冶的情操，使得生活，工作和学习更加愉悦。
然而喜欢养花是精神层次的追求，可并不是每个人都适合，有些因工作等原因已经没有更多的时间去照顾花朵，但是这些人又想在家中培养绿植，这便成为了一个问题。在以往的经验中，这种情况往往伴随着经常需要购买绿植代替死去的绿植。绿植在家庭种植中很大一部分死亡的原因是缺少水分和养分。如果绿植自身都岌岌可危了，不仅让人看着垂头丧气，而且净化空气以及吸收有害气体的能力几乎丧失。如何更好的种植这些绿植已经让其生存的更长久成为了很多人比较烦恼的事情。随着科技的的发展，智能家居的概念也频频出现在各大媒介上，进入公众的视线。城市建设正走向智能化，智能化的进步也自然而然直接带动了相关产业的发展，其中智能化家居的普及，正随着其技术发展越来越走向现实。只需要手机等设备来进行家中的一切操作。智能花盆的研究也成为研究者们争先研究的对象，也有很多成品为人们所用。因此，研究智能花盆具有重要的实际意义。
1.2 国内外研究现状
针对盆栽浇水费时费力,容易遗忘,难以保持适宜的土壤湿度等不足,2018年王力，邓鹏，马雪芬设计一种基于MSP430F149单片机的智能浇水控制系统.本系统通过检测土壤湿度,判断是否需要浇水,当土壤湿度不足时,单片机控制继电器打开电磁阀放水,在备用水不够的时候还能够报警提示,提醒人们对备用水进行加水,主人外出再也不用担心盆栽由于缺水发育不良.本系统具有功耗低,自动调节湿度等优点[1]。
为了提高人们的生活水平,改善居家空气环境,让越来越多的"懒人"也能喜欢种植，2020年武松霖，金佳慧，郭莉莉，王晶设计了基于单片机的智慧花盆系统以STC89C51单片机为主控芯片,通过温湿度传感器,土壤传感器等实现对花盆植物生长环境的监测,通过单片机实现自动浇水,加营养液,增加光照等,并且主人可以通过手机"APP"实时监控花盆情况,体验种植的乐趣[2]。
2021年DV Houweling，BG Rathje，AH 皮克沃思，戈麦斯，JC 克劳森提出了一种土壤湿度和肥力传感器系统，该系统包括一个细长的探头，其具有沿探头长度定位的多个传感器模块。每个传感器模块都包括一个位于同一位置的传感器，该传感器配置为在土壤的不同深度进行湿度，温度和肥力测量。探头配置为无线通信。探头配置为在不同时间进行水分测量，温度测量和/或营养测量，以防止测量之间的干扰。探头包括多个插座，这些插座接收生育传感器组件盒，这些组件盒可以插入插座并从中取出，以便于报废更换。在一种布置中，生育传感器组件包括一个参考传感器和多个营养传感器，每个传感器被配置成感知特定营养素的存在[3]。
与上述几种设计方案相比，该设计方案更加方便易懂，便于实际操作，价格低廉，在集成电路的选择上更易于使用和精巧。
1.3 课题主要内容
该智能花盆系统基于STC89C52单片机设计，通过中控。输入部分包括温度、湿度和光照传感器，以及独立按键和供电电路；输出部分包括LCD显示模块、加热继电器、水泵继电器、补光继电器、输液继电器、步进电机及驱动模块和蜂鸣器。该系统能够实时监测温度、湿度和光照强度，并根据设定的阈值进行自动控制，提供良好的生长环境，促进植物的健康生长。同时，系统操作简便、稳定可靠，适用于家庭和办公场所等室内植物养护需求。
