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学校:广东机电职业技术学院
学院:信息工程学院
队员:汤丽怡温莹莹卢丽茶
日期:2012-12-01
目录
在这个经济快速增加的信息时代,很多人都在金钱和名誉中迷失自我而变为“亚健康”。这时养殖植物成为他们挣脱“亚健康”这个名词的有效门路。可是他们又常常出差或较长时间出门而不可以给植物不得不放弃了这一“良方”。这不不过是“亚健康”人群的疑惑,还是一些花草养殖喜好者的疑惑。花草养殖是人们平常生活的重要构成部
分,花草养殖有益于人们身心健康,也可以陶冶情操。不该该放弃。所以如何更加方便,合理的进行植物养殖成为了智能家居设计的一个焦点。
本系统为基于STC12C5A60S2单片机的智能浇花系统。主要由温、湿度收集、土壤湿度收集、光照强度收集、人体红外感觉模块、语音提示、浇水六大模块构成。实现全天周期性
的对植物四周环境的温度、湿度、光照强度信息进行抽样提取,并结合植物土壤的湿度判断天气状况、浇水时间及浇水量,最后控制电机定量浇水。该系统能依据实质状况,合理的浇水,既节约了水资源,又能让植物更好生长。
第一章系统功能与特点
、系统功能特点简介
(1)确立浇水时间
系统不停对光照强度进定出清晨、行判断,确夜晚浇花时间进行浇水。每天清晨与夜晚系统自动进行一次浇水。
(2)水量调整
系统全本性的抽取温湿度、光照强度以及土壤湿度信息,在浇水时候将前面的提取的信
息进行办理,求均值,而后代进一下公式,对基本浇水量进行调整
res=bm-100*(tem-25)/hum+(Lx-70)/5-(ts-45)(此中res表示调整量bm表示基准水量
tem表示温度hum表示空气湿度lx表示光照强度ts表示土壤湿度)这样系统就能依据不一样的季节天气调整水量。
(3)选择性浇水
在每次浇水前,系统会对植物土壤湿度进行检测,假如超出必定值,就不进行浇水操作,防范过分浇水、浪费水资料。土壤湿度传感器
(4)加水提示
水箱装有水位器,水位过低时,水位器被促发,系统记录下标记,当人走进被人体感觉器感觉到是,体统会马上提示用户加水。
(5)智能电灯
当光感模块传回的光照强度小于必定值时,系统判断此时为夜晚,此时当人
凑近,体统会自动开启电灯,以后,体统不停检测用户的存在,在用户走开2分钟后,灯自动熄灭。
(6)语音提示
系统设有按钮,按下会以语音方式提示当前室外温度、湿度以及光照强度。
(7)无线控制
系统配有无线遥控,经过遥控可控制系统实现语音提示当前相关信息,其他还可控制自动加水、及电灯。
1)温度丈量精确到1C,湿度丈量精确到1%RH,土壤湿度丈量精确到1%RH,光照强度丈量精确到1lx;
2)LCD显示温湿度、土壤湿度、光照强度以及浇水量;
3)语音提示;
4)无线遥控距离L>200m;
第二章系统硬件设计
、硬件框架图
本方案以STC12C5A60S2单片机为核心,温湿度、光照强度、土壤湿度传感器全天周期性的
收集相应的信息并送回控制器。键盘输入可进行基准水量的控制;人体红外传感器可实现人体存在感觉,发现人存在,送回标记信号,让主机进行相应的办理。利用ISD4002语音提示用户相关信息。电灯实现夜间照明,水位器监测水箱水位,12864液晶显示此刻的温湿度、土壤湿度、光照强度,方便司机随时读取。整个硬件电路方框图如图4。
温,湿度收集模块
ISD4002语音提示
土壤湿度收集模
按键输入
块
MUC
浇水模块
STC12C5
光照强度收集模
A60S2
12864液晶显示
块
电灯
水位器
无线收、发模块
人体红外感觉
、STC12C5A60S2主芯片控制模块
STC12C5A60S2/AD/PWM系列单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机,是高速/低功耗/超强抗搅乱的新一代8051单片机,指令代码完好兼容传统8051,但速度快8-12倍。内部集成MAX810专用复位电路,2路PWM,8路高速10位A/D变换(250K/S),针对电机控制,强搅乱场合。
加强型8051CPU,1T,单时钟/机器周期,指令代码完好兼容传统8051
工作电压:
STC12C5A60S2系列工作电压:-
(5V
单片机)
STC12LE5A60S2系列工作电压:-
(3V
单片机)
3.
工作频率范围:0-35MHz,相当于一般
8051的0~420MHz
4.
用户应用程序空间8K/16K/20K/32K
/40K
/48K/52K/60K/62K
字节......
片上集成1280字节RAM
通用I/O口(36/40/44个),复位后为:准双向口/弱上拉(一般8051传统I/O口)
可设置成四种模式:准双向口/弱上拉,推挽/强上拉,仅为输入/高阻,
开漏
每个I/O口驱动能力均可达到20mA,但整个芯片最大不要超出55mA
ISP(在系统可编程)/IAP(在应用可编程),无需专用编程器,无需专用仿真器
可经过串口()直接下载用户程序,数秒即可完成一片
有EEPROM功能(STC12C5A62S2/AD/PWM无内部EEPROM)
看门狗
内部集成MAX810专用复位电路(外面晶体12M以下时,复位脚可直接1K电阻到地)
外面掉电检测电路:
,偏差为+/-5%,,偏差为+/-3%
时钟源:外面高精度晶体/时钟,内部R/C振荡器(温漂为+/-5%到+/-10%之内)
用户在下载用户程序时,可选择是使用内部
R/C
振荡器还是外面晶体
/
时
钟
常温下内部R/C
:
振荡器频率为:
8MHz~12MHz
单片机为:
11MHz
~
精度要求不高时,可选择使用内部时钟,但因为有制造偏差和温漂,以实质测试为准
共4个16位准时器
两个与传统8051兼容的准时器/计数器,16位准时器T0和T1,没有准时
器2,但有独立波特率发生器做串行通信的波特率发生器
再加上2路PCA模块可再实现2个16位准时器
2个时钟输出口,,
外面中断I/O口7路,传统的降落沿中断或低电平触发中断,并新增支持上升沿中断的PCA模块,
PowerDown模式可由外面中断唤醒,
INT0/,INT1/,T0/,T1/,RxD/,
CCP0/(),CCP1/()
PWM(2路)/PCA(可编程计数器阵列,2路)
也可用来当2路D/A使用
也可用来再实现2个准时器
也可用来再实现2个外面中断(上升沿中断/降落沿中断均可分别或同时支持)
,10位精度ADC,共8路,变换速度可达250K/S(每秒钟25万
次)
通用全双工异步串行口(UART),因为STC12系列是高速的8051,可再用准时器或PCA软件实现多串口
STC12C5A60S2系列有双串口,后缀有S2标记的才有双串口,
RxD2/(),TxD2/()
20.
工作温度范围:-40-+85℃(工业级)/0-75
℃(商业级)
21.
封装:PDIP-40,LQFP-44,LQFP-48
I/O
口不够时,可用2到3根一般I/O
口线外接74HC164/165/595(均可
级联)来扩展I/O口,
还可用A/D做按键扫描来节约I/O口,或用双CPU,三线通信,还多了串口。
STC12C5A60S2系列单片机典型应用电路
、温湿度收集模块
DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传
感器。它应用专用的数字模块收集技术和温湿度传感技术,保证产品拥有极高的靠谱性与优异的长远稳固性。传感器包含一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件,并与一个高性能8位单片机相连接。所以该产品拥有质量优异、超快响应、抗搅乱能力强、性价比极高等长处。每个DHT11传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的形式储蓄在OTP内存中,传感器内部在检测信号的办理过程中要调用这些校准系数。单线制串行接口,使系统集成变得简单快捷。超小的体积、极低的功耗,信号传输距离可达20米以上,使其成为各种应用甚至最为苛刻的应用处合的最正确选则。产品为4针单排引脚封装。连接方便,特别封装形式可依据用户需求而供给。
参数
条件
Min
Typ
Max
单位
湿度
分辨率
1
1
1
%RH
8
Bit
重复性
±1
%RH
精度
25
±4
%RH
℃
±5
%RH
0-50
℃
互换性
可完好互换
量程范围
0℃
30
90
%RH
25
20
90
%RH
℃
20
80
%RH
50
℃
响应时间
1/e(63%)25℃,
6
10
15
S
1m/s空气
迟滞
±1
%RH
长远稳固性
典型值
±1
%RH/yr
温度
分辨率
1
1
1
℃
8
8
8
Bit
重复性
±1
℃
精度
±1
±2
℃
量程范围
0
50
℃
响应时间
1/e(63%)
6
30
S
2、接口说明
建议连接线长度短于20米时用5K上拉电阻,大于20米时依据实质状况使用适合的上拉电阻
、语音模块
ISD4002属于美国ISD公司4000系列产品,~,同时供给相应的28引线DIP/SOIC、TSOP硬封。ISD4002采纳直接模拟量存贮技
术,音质好,信息存放在芯片内部FLASHRAM中,抗断电,无需专用语音开发工具,能随意改正内容和耗电省等长处。该系列最大特点是录放时间长,