基于单片机的盆栽灌溉控制系统设计

第1章 总体方案设计

2.1 系统总体结构
　　基于单片机自动灌溉系统结构包括土壤湿度检测模块、按键控制模块、浇花模块、液晶显示模块、蜂鸣器报警
模块等部分组成。

图2-1 系统的总体结构框图
2.2 设计的整体思路和原理
　　首先土壤信息被湿度传感器采集到, 该模拟信号经过专用模块转换成数字信号, 单片机再对数字信号进行读
取，之后将数据经过软件程序处理后送到LCD液晶电路, LCD液晶电路可显示出当前土壤湿度, 通过与事前设定好的
湿度范围进行比较，如果湿度低于设定范围的下限值, 则控制抽水电机电路进行工作, 实现自动浇水功能, 同时启
动蜂鸣器报警电路进行声光报警，按键电路负责调整湿度范围的上限值与下限值。
2.3 单片机的选择
　　方案一：STC89C52作为国内自主开发的单片机，使用STC89C52可以让开发难度大大的降低，实现功能控制。它
不适合其他控制器，也不为其他控制器所知，并且会存在很大的不确定性。
　　方案二：选择STM32实现功能控制。这款芯片来自ST公司。作为32位控制器最流行的品牌，它在市场上的流量很
多。运行速度能够上升到72MHZ，使用高端的ARM内核，芯片内部有多种集成功能模块。开发芯片可以使用官方提供
的案例以及库程序，这是为了方便开发者快速进行项目开发。
　　项目的开发需要考虑投资费用，器件效率也需要达到最高，方案2的配置太高，所以会有很多资源浪费。对于方
案1，在投资费用和资源利用上来看是最合理的方案，所以决定使用方案1。
图2-2 单片机实物图

2.4 各个模块的选择
2.4.1 LCD1602显示模块
　　系统需要一个显示功能作为信息输出。应用LCD1602实现信息显示。这款液晶的成本低，显示效果好。可以支持
多种字符的显示，包括字母、数字等其他符号。这种显示器不需要实时占用主控资源，只要控制显示内容后，就可
以长期保留显示信息。主控和显示器的连接关系简单，从设计难度上来讲也符合设计要求。整个屏幕可以容纳32个
显示符号，能够满足系统的显示要求。显示器中集成了很多库以及驱动器，在控制的时候只需要依据显示器要求的
时序输入数据即可完成显示信息的功能。显示器内部的核心是HD44780芯片，这款芯片具有封装了针对液晶控制的多
种技术，所以在应用主控对液晶操作上会方便很多。同时搭配了HD44100作为对液晶的驱动控制方案，这些都是集成
在液晶显示器模块中，不需要额外的进行设计。为了适应更多的场合，液晶显示器还集成了灯光效果，能够有背光
功能，可以在夜间让显示内容更加的醒目。

图2-3 LCD1602实物图
2.4.2 土壤湿度检测模块
　　土壤湿度的采集功能由YL-69模块完成。这款传感器的成本很低，而且设计精巧。在传感器的表面设计了镀镍处
理。为了让传感器可以获取更可靠的土壤湿度数据，对传感器的测量面积进行了加宽设计。镀镍处理方案也可以提
高传感器的使用时寿命，传感器不会产生生锈的现象。传感器测量的湿度范围宽，为了更加方便使用，模块集成了
电位器，用于设置土壤湿度的阈值，这样不需要额外加入功能设计就实现了对土壤湿度的比较。

图2-4 YL-69模块实物图
2.4.3 浇花控制模块
　　灌溉的控制使用水泵进行灌溉，水泵的控制通过继电器驱动。继电器是一种利用电磁动力实心开关闭合的器
件。继电器的通过电压和电流很大，因此可以帮助系统的主控控制高压、高电流系统的通断。而且开关的通断频率
高，可以满足多种系统使用要求。也可以对系统起到保护作用，使得低高压被隔离，大大保护了系统的稳定性。主
控能够通过高低电平的输出控制继电器的通断，进而对水泵的灌溉与否进行控制。实现对土壤湿度的控制。

图2-5 继电器和水泵实物图
2.4.4 蜂鸣器报警模块
　　基于单片机自动灌溉系统可以在土壤湿度不在设置范围内时进行声音提示，以便用户了解土壤湿度的具体情
况。因此选择蜂鸣器来执行报警功能。蜂鸣器是一种可以在信号的控制下发出声音的器件。大部分的产品都可以输
出声音，通过这种方式来告知用户系统的状态，这其中很多产品都使用蜂鸣器来完成这项工作。蜂鸣器有两种类
型，主要区别在与驱动控制信号上。其中有源蜂鸣器需要主控输出一定频率的控制信号。无源蜂鸣器则简单很多，
对信号的要求只需要低高电平两种。从系统要求上分析，选择无缘蜂鸣器会降低开发难度，而且无源蜂鸣器已经可
以达到功能要求。
2.5 本章小结
　　本章节介绍了盆栽灌溉控制系统的总体结构组成，并且通过文字和图片的双重讲解，描述了盆栽灌溉控制系统
的功能，具体说明了盆栽灌溉控制系统，从总体上展示了盆栽灌溉系统的总体结构构成。在最后对此系统的单片机
选择以及各模块的元件选择进行了详细的介绍，充分验证了此系统的安全性和易操作性。

第2章 硬件设计

3.1 硬件电路图设计
　　基于单片机自动灌溉系统整体的电路图如图3-1所示，将各大功能模块电路整合为整体电路图，包括土壤湿度检
测模块、按键控制模块、浇花模块、液晶显示模块、蜂鸣器报警模块。

图3-1 硬件电路图
3.2 单片机系统电路
3.2.1 单片机简介
　　稳定性好、耗电量低、投资费用小都是STC89C52具有的优势，多种多样的外围电路，软件更新方便。主控制器
的方案确定主要有资源的使用、外设接口的数量等，并不是资源最多、速度最快的就是最佳方案，要清晰了解项目
功能，匹配出最优方案。厂家为了让产品的使用场合覆盖面更广，STC89C52这一款芯片最终的体积也不一样，主要
有小体积的贴片以及相对较大体积的直插。在初级学习阶段见到的都是直插芯片，这种芯片对于新手更容易动手焊
接。
3.2.2 单片机系统电路设计
　　主控制器采用宏晶公司开发的STC89C52单片机。在结构上，它不仅采用了最新的内核和先进的体系结构，而且
在功能上具有良好的仿真和定位能力。与其他类型的单片机或嵌入式相比，选择51单片机并不是因为它的设备成本
低，而是因为它在满足设计要求的同时，可以通过多种接口和优异的功能作为设计中各个模块的外部电路。该单片
机具有操作简单、编程容易等优点。整个电路结构简单明了。芯片内部模块搭配简单，开发使用上难度不大。软件
的调试和植入上也很灵活，开发者能够根据需要植入或者进入在线测试。
　　贴片更适合应用在量产阶段，因其体积更小，所以在集成度上适合批量生产。现在很多自动化设备都可以对贴
片进行自动焊接加工。因此在最终方案确定上还要具体确定这些细节，能够在开发产品中事半功倍，更好的完成毕
业设计。主控制器电路如图3-1所示。

图3-1 控制电路图
3.3 显示电路
　　LCD1602和主控的连接线路简单。显示器得到硬件连接在数据手册中有明确的说明。这款显示器的使用方法也很
成熟，参考资料齐全，因此不管是硬件设计还是软件编写都很简单。液晶显示器通过内部电压的变化实现字符的显
示。在之前的学习阶段也对这款液晶显示器的开发设计有所了解，因此本次设计属于再次应用。显示器一共有16个
接口。第1个接口为电源GND。第2个接口为电源VCC。第3个接口接电位器，电位器的作用是调节液晶屏的对比度，使
液晶显示屏显示的内容更清晰。一般选择103，也就是10K电位器。第4个接口为RS，是控制输入的内容是命令还是数
据。如果控制RS为低电平，则输入的内容为指令。如果控制RS为高电平，则输入的内容为数据。第5个接口为RW，控
制单片机是读液晶的数据，还是向液晶写数据。如果控制RW为低电平，可以对液晶进行写指令或者写数据。如果控
制RW为高电平，主要读取显示屏的显示状态。第6个接口为E，使能控制端。第7个接口到第16个接口为8个数据口。
液晶的电源要求为5V。显示屏D0到D7接单片机的P0口，R S接单片机的P2.5，RW接单片机的P0.1，EN接单片机的P2.7。
3.4 土壤湿度检测电路
　　土壤湿度的采集功能由YL-69模块完成。传感器随着土壤湿度的变化导电率会发声变化，土壤湿度越小，土壤湿
度导电率越小，输出的信号是模拟信号，因此需要选择模数转换方案。MCU只需要CS、CLK、DO和DI可以完成收藏数
字量。在控制芯片时，数据输出DO和数据输入DI不同时使用，即如果有数据输出，就没有数据输入。因此，DO的数
据输出和DI的数据输入重用了一条数据线，使单片机的值需要三个引脚来操作芯片。当需要操作芯片时，将引脚控
制在低电平。芯片完成模数转换后，单片机将时钟信号输入芯片时钟，然后根据时钟信号通过数据输入DI选择相应
的转换通道，然后通过数据输出DO接收数字数据。
　　芯片的硬件设计需要了解芯片各个端口的功能进行对应的连接。芯片的供电端口为8端口和4端口，8端口为电
源，4端口为地。1端口是控制输入信号是否有效，只有这个端口为低电平，单片机对这个芯片的控制信号才有效，
在需要获取模数转换数据时，单片机控制这个端口为低电平即可，也可以默认接到GND，由单片机的P1.4控制。2端
口3端口对应的是两路转换通道，可以接入需要转换的两路模拟信号。5号端口为主控向芯片输入数据的机接口，由
单片机的P1.3控制。6号端口为芯片向主控输入数据的接口，由单片机的P1.3控制，因为主控和芯片的数据传输同一
时刻只能是单向，所以5号端口和6号端口都由主控的P1.3控制。7号端口为时序时钟信号，由单片机的P1.1控制。
3.5 浇花控制电路
　　浇花控制通过水泵进行浇花。水泵的控制需要的电流较大，选择继电器作为驱动方案。应用继电器实现对系统
水泵设备的控制，通过主控对继电器的电磁控制端进行控制，控制继电器的线圈是否通电进而控制及继电器的开关
。主控的IO接口可以简单的对继电器的开关进行控制。因此这种器件在对自动化设备控制上应用很多。
　　主控控制继电器的线圈的电，线圈由于得电就会产生磁性，在磁性的作用下，继电器的开关就会动作，动点移
动到另一端，形成一种开关闭合的状态。因此动点就会在连个固定端点之间来回切换。、由于是磁性控制的动作，
所以控制端和开关端没有任何联系，也让低压和高压完全分开，让系统的稳定性更强。通过对开关的控制就可以对
被控设备实现开关控制，达到最终想要的效果。继电器的线圈的控制对电流有一定的要求，如果直接用主控接口控
制的话无法让线圈产生电磁性。因此需要对线圈和主控之间设计驱动，选择三极管驱动线圈，有了三极管的作用，
主控控制三极管导通会使得线圈得到足够的电流。浇花水泵的一端接电源GND，另一端接继电器的开关控制端。主控
控制P3.7为低电平，继电器K1闭合，浇花水泵电源接通吗，进行浇花。三极管Q1的基极串联了R3电阻，可以减小对
主控接口的输入电流，用于保护主控IO。
3.6 蜂鸣器报警电路
　　系统要求在异常情况下进行声音预警提示，使用蜂鸣器实现此功能。蜂鸣器在很多产品中都能够看到。蜂鸣器
能够发出蜂鸣声，声音可以达到提示的效果，控制上手简单。蜂鸣器的控制需要有硬件驱动的支持，否则只靠主控
的接口是无法对蜂鸣器进行控制的。蜂鸣器的选择需要注意类型，如果是无源蜂鸣器在控制信号上有一定的要求，
信号必须有一定的波动频率。如果是有源蜂鸣器只需要简单的电平变换就能实现蜂鸣器响与不响的控制。
　　为了更加稳定的对蜂鸣器进行控制，选择三极管作为主控和蜂鸣器之间的驱动方案。三极管能够做为简单的放
大方案，可以对信号进行放大，在对蜂鸣器的控制上完全可以达到要求。依据主控输出的信号，三极管实现通断就
可以实现对蜂鸣器的控制。主控接口输出电流小，蜂鸣器要求的驱动电流需要至少30mA，加入三极管就可以达到驱
动要求。三极管的控制信号由主控的P1.5控制，接入到LS。三极管基极串联一个电阻R5，避免太大的电流流入主控
芯片中，烧坏主控芯片。在主控芯片控制P1.5输出低电平后，三极管Q2会导通，这样蜂鸣器LS1就会的电，由于有了
三极管驱动的支持，蜂鸣器就会发声。
3.7 按键电路
　　按键最常用的是作为系统的参数设置功能方案。按键也属于开关的一种，因此具有两种状态。按键在没有任何
操作的情况下是断开的，没有信号输入。按键在有操作的情况下会闭合，输入一个信号，因此设计两种信号分别代
表按键有操作和无操作的状态。按键选择常用的轻触开关。在有人操作的情况下按键能否有效的动作和按键的结构
以及制作材料有关系。由于是机械动作转换为电信号，所以制作的工艺也会决定按键的使用寿命。为了达到更好的
按键效果，制作按键选择的材料必须是电阻率小、耐使用。在进行实物制作时，按键的引脚会被上锡，引脚在上锡
后会改变引脚的电阻率，因此厂家在制作按键时，加入了镀银工序，这样可以保证引脚电阻率的稳定，也会避免引
脚的氧化，加长了按键的使用时间。使用按键S2可以设置土壤湿度阈值，进入阈值设置界面，主控选择P3.0采集按
键信号。使用按键S3可以设置土壤湿度阈值加控制，主控选择P3.1采集按键信号。使用按键S4可以设置土壤湿度阈
值减控制，主控选择P3.2采集按键信号
3.8 电源电路
　　电源是整个系统最重要的部分之一，电源如果瘫痪的话，整个系统没有一个功能是可以运行的，因此电源的设
计一定要稳定、可靠。电源电路如图8所示，POWER是电源的接口，可以和所有的能够输出5V的电源适配器连接。输
入电源后经过一个电容C2的滤波，帮助电源滤除杂波信号。SW1为电源开关。
图3-7 电源电路图

3.9 本章小结
　　本章节细致的阐述了系统硬件部分的设计全过程，单片机的功能和信号的检测和输出及电路的功能与实现，将
全部硬件电路一一分解变成独立的电路，使人对硬件电路的功能更加清楚。

第3章 软件设计

4.1 系统整体软件设计
　　主控运行启动后，第一步需要对土壤湿度检测控制接口、按键控制接口、水泵灌溉控制接口、液晶显示控制接
口、按键控制接口、蜂鸣器控制接口进行初始化。系统应用YL-69模块采集土壤湿度，和设置好的土壤湿度阈值对
比，采集的数据低于阈值，控制水泵启动灌溉，让土壤湿度保持在一定的湿度下。使用按键可以设置土壤湿度阈
值，液晶显示土壤湿度数据。如图4-1是主程序流程图。

图4-1 软件流程图
部分源代码如下：
void main(void)
{
lcdinit();
init();
displayRH(); //显示上限
displayRL(); //显示下限
delay(50); //启动等待，等LCD讲入工作状态
delay(50); //延时片刻(可不要)
delay(50); //延时
delay(50);
Conut(); //显示函数
delay(150);
while(1)
{
Conut(); //显示当前湿度
keyscan();
if(temp>RH) //如果湿度大于上限停止浇水
{motor=1; //关闭继电器
}
else if(temp<RL) //如果湿度小于RL下限启动浇水
{motor=0; //启动继电器
}
if(temp<RL) //小于下限启动报警并浇水
{speak=0; //启动报警
delay(150); //延时
speak=1;
}
keyscan(); //按键检测
delay(150); //延时50MS
}
}
4.2 显示软件设计
　　在液晶显示器软件设计中，需要分析液晶显示器的手册。通过硬件设计方面了解到使用的是并行数据输入方
案。在对液晶实行显示操作时需要进行初始化，操作前将液晶显示内容清除，做清屏处理。设置的内容包括液晶显
示器的关闭光标功能，不需要光标功能，设置光标不进行闪烁，设置数据为8位，显示形式为5*7点阵形式。显示的
内容地址做自动增量操作，也如一个显示数据后，地址会自动加一，便于自动进入下一个显示内容设置地址。最后
开启液晶显示状态就可以进入控制状态了。在需要显示控制时，首先要告知液晶显示地址，主控输入地址到显示器
时，这个设计表示输入的是指令数据，地址输入完成。接下来就可以直接输入显示内容，显示内容的数据液晶显示
器已经有了字符库，只要有输入数据，具体液晶如何显示出对应的字符，直接从库中获取点阵显示数据就实现了内
容的显示。显示软件设计流程图如图4.2所示。

图4-3 显示软件设计流程图
部分源代码如下：
void lcdinit()
{
lcden=0;
write_com(0x38);
write_com(0x0c);
write_com(0x06);
write_com(0x01);
}
4.3 土壤湿度检测软件设计
　　土壤湿度YL-69模块输出模拟量，ADC0832是一款8位分辨率的模数转换方案，因此最高可以达到256级数字量，
能够满足大部分的模数转换应用场景。参考电压是5V，所以模拟量的输入范围是0到5V。单片机只需要对ADC0832的
CS、CLK、DO、DI进行控制即可完成数字量的采集。在对芯片进行控制时，数据输出DO、数据输入DI并不是同时使
用，也就是如果有数据输出，则就不会有数据输入，因此将数据输出DO和数据输入DI复用一条数据线，这样单片机
值需要3个引脚就可以对芯片进行操作。在需要操作芯片时，控制CS脚为低电平，待芯片完成模数转换后，单片机向
芯片时钟CLK输入时钟信号，之后按照时钟信号通过数据输入DI选择对应的转换通道，然后通过数据输出DO接收数字
量数据。土壤湿度检测软件设计流程图如图4-4所示。

图4-3 土壤湿度检测软件设计流程图
部分源代码如下：
uchar Adc0832() //AD转换，返回结果
{
uchar i;
uchar dat=0;
ADCLK=0;
ADDIO=1;
ADCS=0; //拉低CS端
ADCLK=1;
ADCLK=0; //拉低CLK端,形成下降沿1
ADDIO=1;//指定转换通道是CH1还是CH2，指定值位与0x1，取最后一位的值
ADCLK=1;
ADCLK=0; //拉低CLK端,形成下降沿2
ADDIO=0;//指定值右移一位，再取最后一位的值
ADCLK=1;
ADCLK=0; //拉低CLK端,形成下降沿3
ADDIO=1;
for(i=0;i<8;i++)
{
ADCLK=1;
ADCLK=0; //形成一次时钟脉冲
if(ADDIO)
dat|= 0x80>>i; //收数据
}
ADCS=1; //拉低CS端
ADCLK=1;
ADDIO=1; //拉高数据端,回到初始状态
return(dat); //return dat
}
4.4 灌溉控制软件设计
　　灌溉控制使用的是水泵，主控安装电路输出高低电平即可完成控制。是否需要开启水泵进行灌溉主要取决于对
于土壤湿度的判断。如果土壤湿度小于设置的阈值，则主控控制P3.7输出低电平，水泵继电器闭合，开始灌溉。如
果土壤湿度大于设置的阈值，则主控控制P3.7输出高电平，水泵继电器断开，停止灌溉。灌溉控制软件设计流程图
如图4-4所示。

图4-4 灌溉控制软件设计流程图
部分源代码如下：
if(temp>RH) //如果湿度大于上限停止浇水
{motor=1; //关闭继电器
12
}
else if(temp<RL) //如果湿度小于RL下限启动浇水
{motor=0; //启动继电器
}
if(temp<RL) //小于下限启动报警并浇水
{speak=0; //启动报警
delay(150); //延时
speak=1;
}
4.5 报警控制软件设计
　　在系统采集到土壤湿度低于设置的阈值时需要声音提示。如果土壤湿度小于设置的阈值，则主控控制P1.5输出
低电平，控制蜂鸣器报警。如果土壤湿度大于设置的阈值，则主控控制P1.5输出高电平，控制蜂鸣器停止报警。报
警控制软件设计流程图如图4-5所示。

图4-5 报警控制软件设计流程图
部分源代码如下：
if(temp<RL) //小于下限启动报警并浇水
{speak=0; //启动报警
delay(150); //延时
speak=1;
}
4.6 按键扫描软件设计
　　按键使用的是独立按键，在对按键软件设计时，需要完成按键的扫描。按键扫描基本上是大部分产品需要的功
能，因为它可以将外部参数输入到系统，便于用户对系统进行模式选择或者功能控制。按键都需要用户操作完成信
号的输入，系统选择的独立按键是没有任何编码的方案，只有主控识别到按键动作后加入相应的操作后才有实际意
义。独立按键在软件设计上核心的问题是消除按键抖动。按键会出现抖动是因为机械动作的频繁接触出现按键输出
信号的波动，形成了抖动结果。出现抖动会让主控出现随着抖动频率的按键识别次数，这样会让系统误以为是用户
进行了多次按键操作。为了消除按键抖动，需要在主控首次识别到有效的按键信号后，进行短暂的延时，这个延时
用于过滤掉按键的抖动，保证按键的抖动过去后，主控再次判断按键信号是否有效。如果按键的信号仍然有效，则
表示用户按下了按键。按键件扫描软件设计流程图如图4-6所示。

图4-6 按键扫描软件设计流程图
部分源代码如下：
if(key20) //确定key2按下
{
while(key20); //等待松开
if(RL>=998)
{RL=999; //RL下限最大设置为99
}
else
{RL+=10; //RL加1
}
}
4.7 本章小结
　　本章节详细的阐述了设计中软件部分的设计过程，将全部软件程序逐一分解变成各个独立程序，让我们对每个
部分的程序更加清楚。本章节还设计了软件各部分的流程图，在流程图的引导下可以让我们迅速了解该系统工作的
全部过程。

第4章 仿真和调试

5.1 仿真电路设计
　　对系统进行测试时选择Proteus做验证工具。验证工具内部有多种仿真模型，包括常用的电阻、电容、功能芯
片、可编程芯片等，作为验证工具再合适不过。丰富的模型这也让这款工具收到了很多工程师的欢迎。本设计完全
可以应用Proteus达到仿真验证的效果。在设计完成理论后，就可以借助这款工具进行仿真，仿真通过后就可做实物
测试，因此这种方法也是最接近真实效果的验证方法。测试的工具也有很多，比如电压表，可以放置在需要测试的
点对电压进行监控，使用起来也很快捷。还有电流表、示波器、信号发生器等多种仪器设备，可以说是一个功能齐
全的实验室，完全可以进行全方位的验证。打开Proteus，在资源库中找到设计中需要的器件，把器件按照电路图连
接关系进行连接，完成仿真电路图，仿真电路如图5-1所示。

图5-1 仿真电路图
5.2 显示功能仿真测试
　　液晶主要显示土壤湿度数据以及阈值数据，便于实时监控土壤湿度数据。仿真测试结果如图5-2所示，显示内容
第一行显示moisture:20.8%，表示当前土壤湿度数据。显示内容第二行显示RH:40% RL:20%，表示当前土壤湿度数据
阈值范围。

图5-2 液晶显示仿真电路图
5.3 土壤湿度检测仿真测试
　　在仿真资源模型库中没有YL-69模块，使用电位器代替输出变化的模拟电压，同样可以达到仿真验证的效果。土
壤湿度检测仿真结果如图5-3所示。也显示当前土壤湿度为34.1%。通过调节电位器上的加减按钮可以模拟实际土壤
湿度数据的变化。

图5-3 土壤湿度检测仿真电路图
5.4 灌溉控制仿真测试
　　灌溉控制使用的是水泵，主控安装电路输出高低电平即可完成控制。是否需要开启水泵进行灌溉主要取决于对
于土壤湿度的判断。灌溉控制仿真结果如图5-4所示。此时土壤湿度15.0%低于设置的20%，启动水泵进行灌溉，可以
看到仿真图水泵启动，并且有报警提示功能。
图5-4 灌溉控制仿真电路图
5.5 报警仿真测试

在灌溉控制仿真电路图5-4中，在进行灌溉时伴有报警提示。
5.6 按键操作仿真测试
　　为了适应多种场合，配合不同的土壤湿度要求，可以通过按键调整土壤湿度的阈值范围。按键操作仿真结果如
图5-6所示。按下设置按键进入到阈值调整界面，配合加减按键就可以调整阈值范围了。

图5-6 按键操作仿真电路图
5.7 本章小结
　　本章节详细的阐述了本设计方案中电路图的仿真和调试，本章主要分为五个部分，分别是：显示功能仿真测
试、土壤湿度检测仿真测试、灌溉控制仿真测试、报警仿真测试、按键操作仿真测试。本方案使用起来轻松简单，
智能化的设计为盆栽灌溉提供了帮助。

第5章 技术经济分析

随着人们生活水平的提高，生活方式更加便利，市场也逐渐从普通化到智能化转变。随着现代科技的高速发
展，盆栽灌溉已经成为每个养花爱好者每天必须完成的工作之一，每当遇到土壤缺水，盆栽灌溉系统可以帮助养花
爱好者自动帮花浇水，同时这项技术也可以用在农业方面，帮助农民缩短时间快速完成灌溉任务。
　　随着科技的进步，盆栽灌溉也逐渐智能化，从最初的手动灌溉，到后面的有盆栽灌溉系统完成，实现了质的飞
跃。基于单片机的盆栽灌溉系统的特点是稳定性好，便于操作，能高效准确的测量土壤状态，从而完成浇水，最后
达到让盆栽土壤保持最佳的目的。
　　本次设计中为了得到便于人们使用的盆栽灌溉系统，土壤湿度检测由YL-69模块完成。该系统水泵灌溉的控制由
继电器来驱动完成。液晶显示由LCD1602实现。该系统测量土壤湿度，用来和设置好的土壤湿度阈值对比，如果采集
的数据低于阈值，那么水泵启动灌溉，达到让土壤湿度保持在一定的湿度的目的。使用按键可以设置土壤湿度阈
值，液晶显示土壤湿度数据。最终从理论到仿真测试完成了智能灌溉系统功能。
　　从经济的成本来看，盆栽灌溉系统的价格便宜，便于操作，可以轻松达到盆栽灌溉的目的。从实用性的角度来
看，盆栽灌溉系统能有效快捷的帮助人们完成浇花任务，并且还具有检测土壤状态的功能。让爱花人士可以更好的
养殖盆栽，减少盆栽的死亡率的问题，同时盆栽灌溉系统也为农业提供了巨大的帮助。
　　如今社会高速发展，也逐渐智能化，盆栽灌溉已经成为植物爱好者生命中的一部分，无论是养花爱好者还是农
业劳动者，盆栽灌溉都是他们每日必须完成的工作。不管是任何时候，我们的生活也都离不开植物，植物可以为我
们提供食物，也可以为我们提供氧气。与之前的手动浇水相比，盆栽灌溉系统为我们提供了更多的便利，同时也为
我们节省了时间，更是帮助没时间浇水的人的必备神器。所以，在我看来盆栽灌溉系统还有很大的市场空间，也还
有很大的进步空间，是投资者选择投资的最佳产品。

总结与展望

在这次毕业设计过程中我完成的还是颇为顺利的，通过几个月不断的努力，最终在老师和同学的帮下顺利完
成。从一开始的选题查找材料，再到后面的硬件设计和软件设计，其中一步一个脚印，更改了一次又一次，直到完
成毕业设计。在这个过程中，我通过查阅网络和书本资料，增加了我的课余知识，同时也对盆栽灌溉系统有了一个
全面的了解。在这次毕业设计开发过程中，我对所学的单片机相关知识以及单片机开发所使用的技术有更深的体
会，还有在系统制作开发期间对硬件和软件开发使用的工具、操作方法等有了更多的经验。在这个开发设计期间真