(2)客户不会灌溉花草也不用担心盲目漫灌而导致花草死亡,本系统拥有科学机制。
(3)考虑到客户的生活,本系统无不需要客户去操作水管,实现了高效高能。
(4)可以设置灌溉水量,达到了节水的目的。
(5)低能安全。
(6)能长期便捷使用。
2灌溉系统的设计方案
2。1主控芯片的选择
在选择主控芯片的时候,我们考虑了两个芯片:外加AD芯片和自带AD单片机(如图2-1所示)。通过多方面的考量和实验,发现自带AD功能的STC12C5A60S2 51单片机的会使电路更加简易,同时外加AD芯片没有51单片机来的稳定,所以我们最后确定了使用增强型51单片机。增强型51成本低廉、使用便捷同时它比普通的STC89C51的处理速度更快,因为普通的51单片机没有PWM功能和10位的AD功能。文献综述
1 STC12C5A60S2 51单片机
2。2湿度传感器的选择
选择传感器是考虑的有两个:DHT11温湿度传感器(如图2-2所示)和土壤专用湿度传感器模块(如图2-3所示)。DHT11温湿度传感器顾名思义可以根据温度湿度进行的传感器,但在本设计中只需要考虑湿度水分,功能多余。同时,土壤专用湿度传感器模块顾名思义是适用于测量土壤湿度的,通过研究发现此传感器分离了土壤接触的地方和芯片,使之不会发生芯片被泥土污染腐蚀然后短路,使系统安全稳定。反观DHT11温湿度传感器虽然是数字式的比较便捷但是适用于空气检测,一旦接触水并受到土壤的侵蚀很容易短路。通过多方面的考虑和实验研究,我们发现土壤专用湿度传感器模块不仅把感应面积加宽,大大提高了模块的导电性能,而且使用了镀镍来预防模块生锈,大大延长了模块的使用寿命。土壤专用湿度传感器模块还能够让用户使用者自主选择工作方法和电压,该模块不仅供电范围广泛,而且兼顾了数字模拟两种输出方式。
通过了比较实际使用、稳定和安全等方面,我们选择了土壤专用湿度传感器模块来检测。
图2-2DHT11温湿度传感器
图2-3土壤专用湿度传感器模块
2。3灌溉器材的选择
在本设计中,我们选择了低压小型直流水泵作为灌溉器材(如图2-4所示)。不仅仅是因为这种水泵控制简单、效果显著、成本低廉、器件常见,更因为本设计并不是要实际去大面积灌溉,而是一种测试模拟。低压小型直流水泵工作容易,通电即可,因为它本身就与直流电机融为一体。
图2-4 低压小型直流水泵
2。4水泵控制驱动的选择
我们考虑了两个控制驱动:L298N驱动芯片(如图2-5所示)和HK4100F-DC5V继电器(如图2-6所示)。L298N 是一款双H桥电机驱动芯片,其中每个H桥最大可提供2A的电流,驱动电流可达3A,工作电压达到9V。HK4100F-DC5V继电器是一小电流电平被单片机传送到继电器,然后掌控它通过来完成电路的通断的微型信号控制器。但是通过多方面的考量和实验,我们还是偏向于驱动性能更优秀的L298N驱动芯片,舍弃低成本,易焊接,简单电路,易于调试的HK4100F-DC5V继电器。来*自-优=尔,论:文+网www.youerw.com
图2-5 L298N芯片图2-6 继电器
2。5显示液晶的选择
在选择显示液晶的时候,我们考虑了两个显示液晶:Nokia 5110 液晶(如图2-7所示)和LCD1602液晶(如图2-8所示)。LCD1602液晶能够显示数字、符号、字母等,它由5X11或者5X7点阵字符构成,字符可以在每一个点阵字符位上显出;Nokia 5110 液晶是通过串口与单片机通讯点阵型LCD液晶。经过多方面的考虑和实验,我们发现Nokia 5110 液晶的接口信号线就8根,比1602液晶要少,所以使用Nokia 5110 液晶连线会简单;1602液晶就是实现2行16字符,而Nokia 5110 液晶可以实现4 *8,所以它的显示内容更丰富;Nokia 5110 液晶支持多种串口协议,还能使用SPI协议,传输速度高,功耗小。所以我们在两个液晶中,我们会选择面积小节省空间并具有掉电模式的性价比更高的Nokia 5110 液晶。